Crick, Watson et l'ADN

« taux de la transmission héréditaire? La confirm a­ tion en fut apportée en 1944 par le bactériologue canadien Oswald Avery (1877-1955).

Ce dernier démontra qu'en injectant de l'ADN étrange r dans Je noyau d'une bactérie celle-ci changeait de caractères héréditaires.

Le rôle clef de J'acide nucléique ADN dans la transmission génétique était prouvé.

Restait encore à dévoiler la structure précise de la mys­ térieuse molécule et à expliquer comment ell e parvenait à se scinder et à se dupliquer lors de la division cellulaire.

Une molécule découpée en unités Les acides nucléiques étaient apparemment d ' une grande taille et d'une grande complexité.

Leur masse moléculaire pouvait atteindre plu­ sieurs milliards d'unités atomiques, c' est-à-di re qu'ils étaient composés de plusieurs dizaines de millions d'atomes.

Albrecht Kossel avait montré que ces atomes étaient regroupés en un nombre restreint de molécules, telles que J'adénine, la guanine, la cytosine et la thymine.

Comme si Je long «texte » de la génétique était écrit avec seule­ ment quatre mots différents.

Un autre indice fut révélé par le biochimiste américain Erwin Char­ gatt (né en 1905).

Celui-ci analysa J'ADN de plu­ sieurs espèces vivantes différentes, mesurant les proportions respectives d'adénine , de guanine, de cytosine et de thymine.

Chargaff nota que, pour chaque espèce, le pourcentage d'adénine éta it Une image au microscope électronique d'un brin isolé d'ADN.

Dans le noyau cellulaire , .....

la double hélice d'ADN est généralement enroulée sur elle-même en une dense pelote : elle se déploie au moment de la division cellulaire pour permettre la séparation de ses deux brins et leur duplication en deux doubles hélices identiques.

LA STRUCTURE DE L'ADN • L'acide désoxyribonucléique, ou plus simple­ ment ADN , est cons titué de deux brins molécu­ laires (en v ert), enrou lés l'un autour de l'autre en une doub le hélice.

Les deux brins sont main­ tenus ensembl e par des nucléotides, qui les raccordent comme les barreaux d'une échè lle.

Quatre types de nucl éot ides sont disponibles pour ces liai s ons : l'a dénin e (A ), la thymine (T ), la cytosine (C) et la guanine (G).

L 'adé nine s'ac­ couple uniquement avec la thymin e (barreaux d'échelle A-T ou T -A), et la c ytosine, uniquement avec la guanine (barreaux C-G et G-C).

• La succession de ces couples de nucl éotid es tout au long de la molécule d 'ADN définit une séquence unique qui est le code génétique de l'organisme.

On peut découper cette séquence en un certain nombre de sous-ensembles , qui sont appelé gênes, chacun définissant un caractère particulier de l'individu, comme, par exemple, la couleur des cheveux ou la synthèse d'une protéine particulière.

Certains gênes sont courts, ne comportant que quelques nucléotides, alors que d'autres alignent plu­ sieurs milliers de ces blocs constituants.

• Un organisme simple, comme une bactérie , ne comporte dans son ADN que 4 000 gênes pour définir son •mode de fonctionnement•, alors que le code génétique de l'être humain nécessite, quant à lui, près de 100000 gènes pour décrire et gérer l'organisme.

Les longs brins d'ADN porteurs de ces gènes sont appe­ lés chromosomes: ils sont regroupés en paires (23 paires chez l'être humain).

toujours égal au pourcentage de thymine , et Je pourcentage de guanine toujours égal à celui de cytosine.

Cette égalité entre paires de nucléotides devait révéler une caractéristique fondamentale de la structure de J'ADN.

La découverte de Crick et Watson L'énigme fut résolue en 1953, à Cambridge: Je physicien et biologiste ang lais Francis H.

Comp­ ton Crick (né en 1916) et le biochimiste améri­ cain Jam es D.

Watson (né en 1928) dévoilèrent le modèle étonn ant de la molécule.

Tous deux étaient partis du principe que la molécule d'ADN devait avoir une structure héli­ coïdale.

Cette forme avait été suggérée par Je chi- miste américain Linus Pauling (1901-1995) et elle avait été prouvée expérimentalement par les phy­ siciens Maurice Wilkins (né en 1916) et Rosalind Franklin (1920-1958), qui exploraient la structure moléculaire de l'ADN aux rayons X.

Watson et Crick adoptèrent la suggestion de Franklin que la molécule était spiralée en une longue hélice cylindrique, avec des unités moléculaires de désoxyribose s'enchaînant les uns à la suite des autres, assortis de groupements phosphorés.

Il restait à intégrer dans ce modèle de base les quatre fameux nucléotides.

Tentant de construire un modèle de la molé­ cule, Watson et Crick jonglèrent avec de petites .pièces en carton -en forme des quatre nucléo­ tides- jusqu 'au jour où Watson découvrit qu'une paire emboîtée d'adénine et de thymine avait exactement la même longueur qu 'une paire emboîtée de guanine et de cytosine.

Dès lors tout était clair: ces paires de même longueur (adénine-thymine et cytosine-guanine) étaient autant de «barreaux» d'une «échelle» spi­ ralée en forme de double hélice.

Les paires de nucléotides assuraient la cohésion de cette remarquable architecture , tout en permettant un code .

En effet, la séquence de différentes paires de nucléotides le long de J'échelle moléculaire, arrangées dans un ordre particulier , était por­ teuse d'informations.

La reproduction chromosomique De plus , la structure de J'ADN permettait de com­ prendre comment ce code génétique complexe était dupliqué et transmis de cellule en cellule.

Le modèle de Crick et Watson montrait , en effet , que lors d'une division cellulaire , la double échelle se scindait en son milieu, les nucléotides de chaque barreau se séparant.

Deux brins d ' ADN étaient obtenus, chacun porteur d' une moitié de J'information génétique originale.

Chacun des brins séparés attirait alors chimi­ quement des nucléotides du milieu cellulaire, lesquels s'emboîtaient à leurs places assignées (J'adén ine avec la thymine et la cytosine avec la guanine) pour rebâtir le brin manquant et recons­ tituer la double hélice originale -qui se trouvait dupliquée en deux copies rigoureusement iden­ tiques.

Ainsi fonctionnait •d'imprimerie » de la vie, qui transmettait de cellule en cellule et de généra­ tion en génération les informations héréditaires.. »