Réplication de l’ADN

Qu’est-ce que la réplication de l’ADN ?

La réplication de l’ADN est le processus par lequel vos cellules créent des copies exactes de leur code génétique. Pour ce faire, vos cellules s’appuient sur les nucléotides qui composent votre ADN. Les nucléotides sont composés d’un groupe phosphate, d’un sucre à cinq carbones et de l’une des quatre bases azotées : adénine, thymine, cytosine et guanine – souvent abrégées en A, T, C et G. Ces bases ont un modèle de liaison spécifique, où A se lie à T et C se lie à G, pour former des paires de nucléotides. Les paires de nucléotides liées forment une structure en forme d’échelle torsadée appelée double hélice, où chaque barreau de l’échelle est une paire de nucléotides liés.

Pour répliquer l’ADN, les liaisons entre les bases nucléotidiques sont rompues, de sorte que la double hélice se divise en deux. Avec l’aide d’une enzyme appelée ADN polymérase, chaque base est alors liée à un nouveau partenaire – comme précédemment, A avec T, et C avec G – pour former un nouveau brin d’ADN. Ce schéma de liaison spécifique aboutit à la création de deux copies de la molécule d’ADN à partir de la version originale.

Il arrive que l’ADN polymérase fasse accidentellement correspondre les mauvaises bases entre elles, par exemple en liant un A avec un C au lieu d’un T. C’est un problème, car ce genre d’erreurs peut entraîner une mutation, un changement héréditaire dans l’ADN. Pour éviter cela, l’ADN polymérase  » relit  » et arrête la réplication si elle détecte une erreur. Une fois que d’autres enzymes ont corrigé l’erreur, l’ADN polymérase peut reprendre et continuer jusqu’à ce que le processus de réplication de l’ADN soit terminé. Cette activité de relecture est si efficace que, en moyenne, une seule mutation se produit pour 100 millions de bases.

Pourquoi l’ADN se réplique-t-il ?

La réplication de l’ADN joue un rôle important dans la croissance et le renouvellement des cellules. Les organismes en croissance créent constamment de nouvelles cellules à mesure qu’ils se développent en un corps plus grand. Et au fil du temps, certaines cellules peuvent être endommagées, vieillir ou mourir. Pour que votre corps fonctionne correctement, il est important que ces cellules soient rapidement remplacées par de nouvelles. Les cellules accomplissent ce renouvellement et cette croissance grâce au processus de division cellulaire, au cours duquel une cellule se divise en deux pour former deux nouvelles cellules. Pour qu’une cellule puisse se diviser, elle doit d’abord faire une copie de son propre ADN, qui est le code génétique dont elle a besoin pour fonctionner correctement. Il est très important que votre ADN soit répliqué avec précision, les nouvelles cellules recevant une copie exacte de votre séquence génétique.

Comment le processus de réplication de l’ADN a-t-il été découvert ?

Pendant de nombreuses années, les scientifiques ne savaient pas comment une cellule répliquait son ADN. Trois théories concurrentes ont été proposées. La première théorie, connue sous le nom de modèle conservateur, postulait que la double hélice d’ADN originale restait complètement intacte, et que la nouvelle copie n’empruntait aucune molécule à l’original. Le modèle semi-conservateur suggérait que l’ADN se déroulait pendant la réplication, chaque brin servant de modèle pour la nouvelle synthèse. Enfin, dans le modèle dispersif, on pensait que la double hélice originale était brisée en de nombreux petits morceaux, certains de ces morceaux se retrouvant dans chaque nouveau brin.

Le débat a finalement été résolu en 1958 par deux scientifiques nommés Matthew et Franklin Stahl. Dans une expérience de biologie désormais célèbre, ils ont cultivé des bactéries à l’intérieur d’une solution spéciale pour marquer tout l’ADN des cellules avec un marqueur. Ils ont ensuite utilisé un autre marqueur pour marquer uniquement l’ADN nouvellement synthétisé. Ils ont découvert que l’ADN répliqué contenait toujours un brin de la molécule d’ADN d’origine et un brin nouvellement formé. Cela a prouvé que le modèle semi-conservateur de la réplication de l’ADN était correct.