Rôle biologique de l'ADN
Stockage de l'information génétique
Les informations génétiques de toutes les cellules (eucaryotes et procaryotes) sont enregistrées dans la séquence nucléotidique de leur ADN (chez certains virus le matériel génétique est porté par l'ARN).
L'ADN contient :
- des séquences codantes (gènes) qui sont transcrites en ARN. Seuls les ARNm sont traduits en protéines, contrairement aux ARNt et ARNr qui sont non codants.
- des séquences non codantes, régulatrices indispensables au contrôle de l'expression des gènes.
Ces séquences régulatrices comprennent :- les promoteurs pour l'initiation de la transcription,
- les séquences de terminaison de transcription,
- des éléments régulateurs qui permettent de moduler le niveau d'expression des gènes.
Définitions:
Gène: en biologie moléculaire, un gène est une séquence nucléotidique qui contient les informations nécessaires à la synthèse d'une macromolécule fonctionnelle. Cette macromolécule peut être :
- soit une protéine, dans ce cas un ARN messager (ARNm) est transcrit puis traduit en protéine
- soit un ARN fonctionnel non codant tels qu'un ARN ribosomique (ARNr), un ARN de transfert (ARNt) ou autres petits ARN ayant des fonctions régulatrices.
Génome: Un génome correspond à l'ensemble de l'information génétique d'un organisme. Chaque cellule somatique contient une copie complète du génome.
Transmission de l'information génétique
Le « dogme » central de biologie moléculaire.
Le dogme central de biologie moléculaire formulé par Francis Crick en 1958 décrit le flux principal de l'information génétique. Cette théorie est complétée en 1970 par Crick lui-même qui présente neuf modes théoriquement possibles de transfert séquentiel d'information entre l'ADN, l'ARN et les protéines.
Ainsi, il distingue 3 catégories :
- Les transferts généraux
- ADN → ADN : Réplication
- ADN → ARN : Transcription
- ARN → Protéine : Traduction
- Les transferts spécifiques à certains systèmes biologiques
- ARN → ARN : Réplication chez certains virus à ARN
- ARN → ADN : Reverse-Transcription (chez les rétrovirus, télomérase).
- ADN → Protéine : Traduction directe (dans système acellulaire en absence d’ARN).
- Transferts considérés comme impossibles selon le dogme
- Protéine → ADN
- Protéine → ARN
- Protéine → Protéine
