Les acides nucléiques sont vitaux pour le fonctionnement des cellules, et donc pour la vie. Il existe deux types d'acides nucléiques, l'ADN et l'ARN. Ensemble, ils gardent une trace des informations héréditaires dans une cellule afin que la cellule puisse se maintenir, se développer, créer une progéniture et exécuter toutes les fonctions spécialisées qu'elle est censée accomplir. Les acides nucléiques contrôlent ainsi l'information qui fait de chaque cellule et de chaque organisme ce qu'il est.
Définition
Les acides nucléiques sont une macromolécule présente dans les cellules. Comme les protéines et les polysaccharides, les autres macromolécules, les acides nucléiques sont de longues molécules composées de nombreuses unités liées similaires.
Il existe deux classes d'acides nucléiques: l'acide désoxyribonucléique (ADN) et l'acide ribonucléique (ARN). Chacun est composé de quatre nucléotides différents: l'adénine, la cytosine, la guanine et la thymine dans l'ADN, et l'adénine, la cytosine, la guanine et l'uracile dans l'ARN.
ADN
L'ADN est une molécule héréditaire qui maintient et transmet les informations dont les cellules ont besoin pour survivre et créer une progéniture. Il a deux fonctions: se répliquer lors de la division cellulaire et diriger la transcription (création) d'ARN. Les informations qu'il contient se trouvent dans les gènes, qui sont des sections le long de la molécule d'ADN qui contiennent un « code » que la cellule utilise pour créer de l'ARN et, finalement, des protéines. L'ADN est une hélice double brin; cette structure permet de stocker des informations en toute sécurité en conservant essentiellement une double copie de ses informations.
ARN
L'ARN est créé lorsque la cellule « lit » les gènes à partir de l'ADN et en fait une copie. L'ARN peut également fonctionner comme une molécule héréditaire, stockant des informations de manière permanente comme le fait l'ADN dans les virus. Dans les cellules non virales, l'ARN messager (ARNm) copie les informations de l'ADN et les amène à la machinerie cellulaire pour créer des protéines, les ribosomes. Les ribosomes utilisent les informations contenues dans l'ARN comme modèles pour créer des protéines, et les protéines remplissent presque toutes les fonctions de la cellule. L'ARN de transfert (ARNt) transporte les acides aminés vers les ribosomes afin de synthétiser les protéines.
Importance en sciences
Les acides nucléiques sont le seul moyen dont dispose une cellule pour stocker des informations sur ses propres processus et pour transmettre ces informations à sa progéniture. Lorsque les acides nucléiques ont été découverts comme porteurs d'informations héréditaires, les scientifiques ont pu expliquer le mécanisme de la théorie de l'évolution de Darwin et Wallace et de la théorie de la génétique de Mendel.
Importance dans la maladie
Comprendre comment les gènes sont lus par la cellule et utilisés pour créer des protéines crée d'énormes opportunités pour comprendre la maladie. Les maladies génétiques surviennent lorsque des erreurs sont introduites dans les gènes que porte l'ADN; ces erreurs créent un ARN défectueux, ce qui crée des protéines défectueuses qui ne fonctionnent pas comme elles sont censées le faire. Le cancer est causé par des dommages à l'ADN ou une interférence avec les mécanismes de sa réplication ou de sa réparation. En comprenant les acides nucléiques et leurs mécanismes d'action, nous pouvons comprendre comment les maladies surviennent et, éventuellement, comment les guérir.