L’ADN, les chromosomes et l’expression des gènes

Nous entendons parler d’ADN tout le temps, que ce soit dans un reportage ou dans la dernière série policière à la télévision. Mais qu’est-ce que l’ADN exactement ? Où le trouve-t-on ? Pourquoi est-il important ? Pour répondre à ces questions, nous devons examiner de plus près l’intérieur de nos cellules.

L’ADN est stocké dans les chromosomes

Notre corps est composé de trillions de cellules. Chaque cellule contient un certain nombre d’organites différents qui jouent tous un rôle important dans la fonction cellulaire, comme la décomposition des déchets ou la production d’énergie.

Le noyau cellulaire est l’organite le plus important, et c’est là que nous trouvons notre ADN (acide désoxyribonucléique) emballé de manière serrée dans des structures appelées chromosomes. Les chromosomes sont de longues structures filiformes composées d’une molécule d’ADN et de protéines. Pendant la division cellulaire, les chromosomes s’enroulent étroitement en forme de X et sont plus facilement visibles au microscope. Les cellules humaines possèdent 23 paires de chromosomes.

L’ADN est organisé en gènes

Chaque chromosome est constitué d’une molécule d’ADN, mais à quoi ressemble réellement une molécule d’ADN et comment stocke-t-elle les informations ?

Une molécule d’ADN est constituée d’une série de nucléotides disposés en 2 brins qui ressemblent à une échelle et se tordent pour former une double hélice.

Les nucléotides sont constitués d’une base, d’un sucre et d’un phosphate. Les 4 bases – adénine (A), guanine (G), cytosine (C) et thymine (T) – s’apparient entre elles (A avec T et G avec C). C’est l’ordre ou la séquence de ces paires de bases qui fournit les informations nécessaires à la croissance et au développement de notre corps. Il peut être utile de visualiser les bases comme des lettres de l’alphabet qui forment des mots lorsqu’elles sont dans un certain ordre. Ces  » mots  » sont appelés gènes et agissent comme un ensemble d’instructions pour nos cellules.

Expression des gènes

Parce que le génome humain a été séquencé, nous savons que les humains ont environ 25 000 gènes. Chaque gène fournit les instructions pour une protéine unique (et parfois pour de nombreuses versions de cette protéine). Lorsqu’un gène produit des protéines dans une cellule, on dit que le gène est exprimé.

L’expression du gène comporte 2 étapes principales. Tout d’abord, des structures cellulaires spécialisées lisent le gène et utilisent cette information pour produire un message moléculaire sous la forme d’une molécule d’ARNm (acide ribonucléique messager) – ce processus est appelé transcription. Ensuite, la molécule d’ARNm passe du noyau au cytoplasme de la cellule. Un ribosome lit le message et produit une protéine qui correspond exactement aux instructions codées dans le gène – ce processus est appelé traduction

Chaque cellule de votre corps (autre que les gamètes) contient le même ADN et par conséquent les mêmes gènes. Cependant, tous les gènes ne sont pas exprimés dans toutes les cellules. Lorsqu’un gène particulier est exprimé, on dit que ce gène est  » activé « . Lorsqu’un gène est activé, il fabrique des protéines qui affectent d’une manière ou d’une autre le fonctionnement ou le développement de l’organisme.

Décider si un gène est activé ou désactivé est un processus hautement spécifique et complexe. Il est régulé par des signaux provenant de l’intérieur et de l’extérieur des cellules et aboutit à l’incroyable diversité des cellules que nous voyons dans notre corps. Par exemple, les gènes qui codent pour les protéines musculaires telles que l’actine et la myosine ne sont exprimés que dans les cellules musculaires, et non dans les autres cellules de votre corps, même si les gènes sont présents dans ces autres cellules.