Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- La structure de l'ADN
- Rosalind Franklin et la double hélice
- Une découverte fortuite de l'appariement des bases
- Réplication de l'ADN
En 1953, deux scientifiques, James Watson et Francis Crick, résolurent un casse-tête monumental. Ils ont découvert la structure d'une molécule appelée acide nucléique désoxyribose - ou, comme la plupart des gens le savent, l'ADN. Presque tous les organismes vivants, y compris les humains, dépendent de l'ADN pour empaqueter et copier les gènes. Les scientifiques le soupçonnaient avant 1953, mais ils ne savaient pas encore comment l'ADN se copiait ou rassemblait des informations héréditaires. La clé de la capacité de l’ADN à se diviser et à se copier était également la clé de la percée de Watson et Crick: la découverte des paires de bases.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
James Watson et Francis Crick ont mis au point des modèles utilisant des découpes de carton qui leur ont permis de découvrir des paires de bases par hasard, par essais et erreurs.
La structure de l'ADN
Imaginez le modèle ADN à double hélice comme une échelle torsadée avec un cadre composé d’un composé appelé sucre-phosphate. Les échelons de l'échelle sont constitués de composés appelés nucléotides ou bases. La molécule d'ADN comporte quatre bases: l'adénine, la cytosine, la guanine et la thymine. Dans chaque échelon de l'échelle, deux des quatre nucléotides se lient ensemble par une liaison hydrogène. Ce sont les paires de bases. La séquence particulière des paires de bases dans une molécule d'ADN est ce qui explique les différences de traits génétiques.
Rosalind Franklin et la double hélice
Alors que Watson et Crick étudiaient la structure de l’ADN, un scientifique nommé Rosalind Franklin a mis au point une méthode efficace de prise de photographies ADN aux rayons X. Ses images ont révélé deux lignes perpendiculaires créant une forme entrecroisée au centre de la molécule. Lorsque Franklin a quitté son poste au King’s College, elle a laissé ses photographies à un collègue nommé Maurice Wilkins. Peu de temps après, Wilkins donna ces articles à Watson et à Crick. Dès que Watson a vu les photographies de Franklin, il a compris que la forme entrecroisée signifiait que la molécule d’ADN devait être une double hélice. Mais leur avancée était loin d'être terminée.
Une découverte fortuite de l'appariement des bases
Watson et Crick savaient que l'ADN contenait quatre bases et qu'elles se liaient d'une manière ou d'une autre pour créer la forme de double hélice. Néanmoins, ils ont eu du mal à conceptualiser un modèle d’ADN lisse et sans souches - un modèle qui aurait du sens biochimique. Watson a construit des découpes en carton dans les bases et a passé du temps à les réarranger sur une table pour l'aider à imaginer les structures possibles. Un matin, déplaçant les pièces, il tomba sur un arrangement de bases qui avait du sens. Des années plus tard, Crick a décrit ce moment crucial comme se produisant «non par logique, mais par sérendipité».
Les chercheurs ont réalisé que lorsque l'adénine et la thymine se lient l'une à l'autre, elles forment une échelle échelonnée de la même longueur qu'un échelon constitué d'un couple cytosine-guanine. Si tous les barreaux consistaient en une de ces deux paires, ils auraient tous la même longueur, ce qui empêcherait les déformations et les renflements de la double hélice que Watson et Crick savaient ne pas exister dans la molécule réelle.
Réplication de l'ADN
Watson et Crick ont également compris l’importance des paires de bases pour la réplication de l’ADN. La double hélice "décompresse" en deux brins distincts lors de la réplication, divisant chaque paire de bases. L'ADN est alors capable de construire de nouveaux brins pour se lier à chacun des brins séparés d'origine, ce qui donne deux molécules identiques à la double hélice d'origine.
Watson et Crick ont estimé que si chacune des quatre bases ne pouvait se lier qu’à une autre, la molécule d’ADN pourrait se copier rapidement au cours de la réplication. Dans leur publication de 1953 sur les découvertes du magazine Nature, ils écrivaient: «… si la séquence de bases sur une chaîne est donnée, la séquence sur l'autre chaîne est automatiquement déterminée.» Le modèle d'ADN à double hélice de Watson et Crick lance une révolution en cours dans les sciences de la vie et est responsable d'innombrables progrès dans des domaines d'études tels que la génétique, la médecine et la biologie de l'évolution.