L'acide désoxyribonucléique, ou ADN, est le nom des macromolécules dans lesquelles sont contenues les informations génétiques de toutes les créatures vivantes. Chaque molécule d'ADN se compose de deux polymères en forme de double hélice et attachés par une combinaison de quatre molécules spécialisées appelées nucléotides, ordonnées uniquement pour former des combinaisons de gènes. Cet ordre unique agit comme un code qui définit l'information génétique de chaque cellule. Cet aspect de la structure de l'ADN définit donc sa fonction principale - celle de la définition génétique - mais presque tous les autres aspects de la structure de l'ADN influencent ses fonctions.
Paires de bases et code génétique
Les quatre nucléotides qui constituent le codage génétique de l'ADN sont l'adénine (abrégé A), la cytosine (C), la guanine (G) et la thymine (T). Les nucléotides A, C, G et T d'un côté du brin d'ADN se connectent à leur partenaire nucléotidique correspondant de l'autre côté. Les A se connectent aux T et les C se connectent aux G par des liaisons hydrogène intermoléculaires relativement fortes formant les paires de bases qui définissent le code génétique. Parce que vous n'avez besoin que d'un côté de l'ADN pour maintenir le codage, ce mécanisme d'appariement permet la reformation des molécules d'ADN en cas de dommage ou en cours de réplication.
Structures à double hélice "pour droitier"
La plupart des macromolécules d'ADN se présentent sous la forme de deux brins parallèles s'enroulant l'un autour de l'autre, appelés « double hélice ». le les "épines dorsales" des brins sont des chaînes de molécules de sucre et de phosphate alternées, mais la géométrie de cette épine dorsale varie.
Trois variantes de cette forme ont été trouvées dans la nature, dont l'ADN-B est la plus typique chez l'homme. êtres.,C'est une spirale à droite, tout comme l'ADN-A, trouvé dans l'ADN déshydraté et les échantillons d'ADN répliqués. La différence entre les deux est que le type A a une rotation plus serrée et une plus grande densité de paires de bases - comme une structure de type B froissée.
Double hélice pour gaucher
L'autre forme d'ADN naturellement présente dans les êtres vivants est l'ADN-Z. Cette structure d'ADN est très différente de l'ADN A ou B en ce qu'elle a une courbe à gauche. Parce qu'il ne s'agit que d'une structure temporaire attachée à une extrémité de l'ADN-B, il est difficile à analyser, mais la plupart des scientifiques pensent qu'il agit comme une sorte de agent d'équilibrage de contre-torsion pour l'ADN-B lorsqu'il est écrasé à l'autre extrémité (en forme de A) pendant la transcription et la réplication du code traiter.
Stabilisation d'empilement de base
Encore plus que les liaisons hydrogène entre les nucléotides, la stabilité de l'ADN est assurée par des interactions "d'empilement de bases" entre des nucléotides adjacents. Parce que toutes les extrémités des nucléotides, sauf les extrémités de connexion, sont hydrophobes (ce qui signifie qu'elles évitent l'eau), les bases s'alignent perpendiculairement au plan du squelette de l'ADN, minimisant les effets électrostatiques des molécules attachées ou interagissant avec l'extérieur du brin (la "coquille de solvatation") et assurant ainsi la stabilité.
Directionnalité
Les différentes formations aux extrémités des molécules d'acide nucléique ont conduit les scientifiques à attribuer une « direction » aux molécules. Les molécules d'acide nucléique se terminent toutes par un groupe phosphate attaché au cinquième carbone d'un sucre désoxyribose à une extrémité, appelée « extrémité cinq premiers » (extrémité 5'), et avec un groupe hydroxyle (OH) à l'autre extrémité, appelée « extrémité trois premières » (3' finir). Étant donné que les acides nucléiques ne peuvent être transcrits et synthétisés qu'à partir de l'extrémité 5', ils sont considérés comme ayant une direction allant de l'extrémité 5' à l'extrémité 3'.
"Boîtes TATA"
Souvent, à l'extrémité 5' se trouve une combinaison de paires de bases de thymine et d'adénine, toutes d'affilée, appelée "boîte TATA". Celles-ci ne sont pas inscrits dans le code génétique, ils sont plutôt là pour faciliter le fractionnement (ou la "fusion") de l'ADN brin. Les liaisons hydrogène entre les nucléotides A et T sont plus faibles que celles entre les nucléotides C et G. Ainsi, avoir une concentration des paires les plus faibles au début de la molécule permet une transcription plus facile.