Révolution dans la génétique : la découverte de la structure de l'ADN

« Représentation de la double hélice de l'ADN au musée d'his toire naturelle de New York, réalisée par Van Potter, collaborateur du McArdle Memorial Laboratories à l'un iversité du Wisconsin Révolution dans la gén étique : la décou verte de la structure de l'ADN C'est dans une atmosphère de compétition acharnée que le biologis te américa in James Watson et l'Anglais Francis Crick découvrent la structure de l'ADN.

Cet événement scientifique constitue une véritable révolution dans le domaine de la bioch imie.

L e Canadien Oswald Avery montre dès 1944 l'im portance des acide s nu cléiqu es en matière d'hérédité.

Il découvre que l'acide désoxyri bonucléique (ADN) joue dans la cellule le rôle de porteur de l'information génétique.

La même année, le natural iste autrichien Erwin Schrôdinger publie son livre Qu'est-ce que la vie ?, indépenda mment des découvertes d' Avery.

il s'i ntéresse à l'origine du patrimoine génétique, et identifie ses principales propriétés telles que sa constance, ses mod ifications for tuit es et la mémorisation des informations qu'il porte.

Schrôdinger pos tule que les élém ents constituants du programme génétique ne se suivent pas de façon périodique mais selon des séquences irrég ulièr es.

Ces idées stimulent les trava ux sur la structure de la substance géné­ tique.

On sait déjà qu'il s'agit de molécules géantes, constitué es autour de la formule base-désoxy­ ri bose-phosphate.

Les élémen ts unitaires du code génétique sont les bases adénine, cytosine, guanine et thymine.

Chaque élément de la chaîne contient l'une d'entre elles, leur ordre définissant l'information génétique.

Mau rice Wilkins et son assistante Ros alin de Fr anklin du King's College de Lond res entreprennent d'isoler l'ADN à partir de thymus de veau et de sperme de bélier.

L'ana lyse radiogr aphique révèle une struc ture en double hélice.

Cette hypothèse est étayée par les recherches du professe ur de chimie amé ricain Linus Pauli ng, qui vient de mettre au point un modèle en vis perme ttant de représenter l'organis ation spatiale des élém ents dans certa ines molécules de protéines.

La découver te de la structure de l'ADN, qui vient d'être faite peu de temps auparavant, constitue l'un des plus grands événemen ts scienti- fiques du xx• siècle.

Les cercles de spécial istes préparent un triomphe à Wilkin s, Franklin et Pauling.

Mais c'est en 1953 que deux cher­ cheurs de l'un iversité de Cambridge vont enfin remporter le succès.

Le biolo giste américain James Watson et le physicien anglais Francis Crick comme ncent à cons truire une modélisation de la molécule d'ADN.

il s'agit d'une molécule de longueur théoriquement infinie, comportant James Watson (à gauche) et Francis Crick deux chaînes latérales enroulées en spirale.

Ils imagi nent une échelle de corde enroulée autour d'un axe imagina ire.

Les monta nts sont formés d'une success ion de molécules de sucre -le désoxyribose - et d'un groupement phosphoré.

Les barreaux de l'échelle sont fixés aux molécules de sucre et sont composés de deux bases -purique et pyri midi que.

Mais la véritable clé est livrée par le biochim iste Erwin Char gaff qui déterm ine le rôle comple xe des bases :les bases puriq ues, au nombre de deux -la guanine et l'adénine -et les bases py rimidiques également au nombre de deux -la cytos ine et la thymine.

Les chaînes d'ADN renferment des séquences qui se répètent.

Watson et Crick publient leurs travaux sur la struc ture de l'ADN le 25 avri l 19 54 dans la revue Nature.

Ils sont imméd iatement acceptés par la com munauté scientifique.

Et les exper ts vont jusqu' à déclarer que « cette structure est trop belle pour ne pas être vraie ».

Les grandes découvertes en génétique 1888 Les chromosomes Le professeur d'anatomie al lemand Wilhelm von Walde yer·Hartz propose d'appeler chromosomes les images colorées en forme de fil amen t ou de bâtonnet, visi bles au moment de la division cellulaire.

1944 Le porteur du patrimoine génétique Le bactériolog iste canadien Oswald Avery découvre en eff ectuant des recherches sur les pneu mocoques (bactéries responsables de la pneumonie) que ce ne sont pas les protéines mais les molécules d'ADN qui sont les substances porteuses de l'information génétique.

1958 La dupl ication de l'ADN Des scientifiques du California lnstitute of Technology mettent en évidence que les deux brins d'ADN enroulés en hélice se séparent lors de la division cellulaire.

L'hypothèse suivante est donc confirmée : les deux brins d'ADN servent de matrice pour la synthèse de nouveaux brins.

La même année, on parvient à isoler l'enzyme ADN-polymérase 1.

On peut depuis synthétiser l'ADN en éprouvette.

1960 ARN-messager L'acide ribonucléique messager est identifié comme étant le porteur de l'information pour l'organ isation des acides aminés dans les protéines.

Selon les travaux de Jacques Monod et de François Jacob, la molécule d'ADN fabrique dans le noyau cellulaire une copie conforme de l'une de ses chaînes qui, en tant que ARN-m, va du noyau vers le plasma.

1961 Le code génétique Le généticien américain Marshall Nirenberg parvient à déch iffrer le premier « terme » du code génétique grâce à une molécule synthé­ tiqu e de ARN-m.

On vient ainsi d'identifier l'information génétique nécessaire à la formation des acides aminés de phénylalanine.

Le code génétique sera entièrement décrypté en 1966.

195 3 Mauric e Wilkins confirme les travaux de Watson et Crick par la diffraction des ra yons X.

François Jacob Jacques Monod 81. »