L’histoire de l’ADN

Par un rédacteur collaborateur de LunaDNA. Dernière édition par LunaPBC le septembre 2019

Le matériel héréditaire humain connu sous le nom d’acide désoxyribonucléique, ou ADN, est une longue molécule contenant les informations dont les organismes ont besoin à la fois pour se développer et se reproduire. L’ADN se trouve dans chaque cellule du corps, et est transmis de parent à enfant.

Bien que la découverte de l’ADN ait eu lieu en 1869 par le biochimiste d’origine suisse Fredrich Miescher, il a fallu plus de 80 ans pour que son importance soit pleinement réalisée. Et aujourd’hui encore, plus de 150 ans après sa découverte, des recherches et des technologies passionnantes continuent d’offrir de nouvelles perspectives et une meilleure réponse à la question : pourquoi l’ADN est-il important ? Apprenez-en plus ici sur l’ADN, notamment :

• Qu’est-ce que l’ADN ?
  ◦ De quoi est fait l’ADN ?
  ◦ Comment fonctionne l’ADN ?
• Comment l’ADN a-t-il été découvert ?
  ◦ Qui a découvert l’ADN ?
  ◦ Quand l’ADN a-t-il été découvert ?
• L’avenir de l’ADN

Qu’est-ce que l’ADN ?

L’ADN est un matériel auto-réplicatif présent dans chaque organisme vivant. En termes les plus simples, il est le support de toute l’information génétique. Il contient les instructions nécessaires aux organismes pour se développer, croître, survivre et se reproduire. C’est une longue molécule qui contient notre « code » génétique, ou recette. Cette recette est le point de départ de notre développement, mais l’interaction de l’ADN avec des influences extérieures telles que notre mode de vie, notre environnement et notre alimentation finit par former l’être humain.

Si la majeure partie de l’ADN se trouve dans le noyau d’une cellule, une petite quantité peut également se trouver dans la mitochondrie, qui génère de l’énergie pour que les cellules puissent fonctionner correctement. La partie la plus fascinante de ce processus est peut-être le fait que presque toutes les cellules de votre corps possèdent le même ADN.

De quoi est fait l’ADN ?

L’ADN est constitué de molécules appelées nucléotides. Chaque nucléotide contient un sucre et un groupe phosphate ainsi que des bases azotées. Ces bases azotées sont ensuite décomposées en quatre types, dont :

• adénine (A)
• cytosine (C)
• guanine (G)
• thymine (T)

La structure de l’ADN est une hélice à double brin, et elle ressemble à l’aspect d’une échelle torsadée. Le sucre et les phosphates sont des brins de nucléotides qui forment les longs côtés. Les bases azotées sont les barreaux. Chaque échelon est en fait constitué de deux types de bases azotées qui s’associent pour former un échelon complet et maintenir ensemble les longs brins de nucléotides. Rappelez-vous, il y a quatre types de bases azotées, et elles s’apparient spécifiquement – l’adénine s’apparie avec la thymine, et la guanine avec la cytosine.

L’ADN humain est unique en ce qu’il est composé de près de 3 milliards de paires de bases, et environ 99 % d’entre elles sont les mêmes chez chaque humain. Cependant, c’est la séquence de ces bases qui détermine quelles informations sont disponibles pour à la fois construire et maintenir tout organisme.

Pensez à l’ADN comme à des lettres individuelles de l’alphabet – les lettres se combinent les unes aux autres dans un ordre et une forme spécifiques pour constituer des mots, des phrases et des histoires. La même idée est vraie pour l’ADN – la façon dont les bases azotées sont ordonnées dans les séquences d’ADN forme les gènes, qui indiquent à vos cellules comment fabriquer des protéines. L’acide ribonucléique (ARN), un autre type d’acide nucléique, est formé au cours du processus de transcription (lorsque l’ADN est répliqué). La fonction de l’ARN est de traduire l’information génétique de l’ADN en protéines lorsqu’elle est lue par un ribosome.

Comment fonctionne l’ADN ?

L’ADN est essentiellement une recette pour tout organisme vivant. Il contient des informations vitales qui sont transmises d’une génération à l’autre. Les molécules d’ADN à l’intérieur du noyau d’une cellule s’enroulent étroitement pour former les chromosomes, qui aident à garder l’ADN en sécurité et en place et à stocker des informations importantes sous forme de gènes pour déterminer l’information génétique d’un organisme.

L’ADN fonctionne en se copiant dans cette molécule monocaténaire appelée ARN. Si l’ADN est le plan directeur, on peut considérer l’ARN comme le traducteur des instructions écrites dans le plan directeur. Au cours de ce processus, l’ADN se déroule pour pouvoir être répliqué. L’ARN est similaire à l’ADN, mais il contient quelques différences moléculaires significatives qui le distinguent. L’ARN agit comme un messager, transportant l’information génétique vitale dans une cellule depuis l’ADN à travers les ribosomes pour créer des protéines, qui forment ensuite tous les êtres vivants.

Comment l’ADN a-t-il été découvert ?

L’ADN a été découvert en 1869 par le chercheur suisse Friedrich Miescher, qui essayait initialement d’étudier la composition des cellules lymphoïdes (globules blancs). Au lieu de cela, il a isolé du noyau d’une cellule une nouvelle molécule qu’il a appelée nucléine (ADN avec des protéines associées). Si Miescher a été le premier à définir l’ADN comme une molécule distincte, plusieurs autres chercheurs et scientifiques ont contribué à notre compréhension relative de l’ADN telle que nous la connaissons aujourd’hui. Et ce n’est qu’au début des années 1940 que le rôle de l’ADN dans l’héritage génétique a même commencé à être recherché et compris.

Qui a découvert l’ADN?

La réponse complète à la question de savoir qui a découvert l’ADN est complexe, car en vérité, de nombreuses personnes ont contribué à ce que nous savons à son sujet. L’ADN a été découvert pour la première fois par Friedrich Miescher, mais les chercheurs et les scientifiques continuent de s’étendre sur ses travaux jusqu’à aujourd’hui, car nous en apprenons toujours plus sur ses mystères. Il s’est avéré que la découverte de Miescher n’était que le début.

Le crédit pour qui a identifié l’ADN en premier est souvent donné à tort à James Watson et Francis Crick, qui n’ont en réalité fait qu’approfondir la découverte de Miescher avec leurs propres recherches révolutionnaires près de 100 ans plus tard. Watson et Crick ont largement contribué à notre compréhension de l’ADN en termes d’héritage génétique, mais tout comme Miescher, bien avant leurs travaux, d’autres ont également fait de grandes avancées et contributions dans le domaine.

• 1866 – Avant les nombreuses découvertes et découvertes importantes, Gregor Mendel, qui est connu comme le « père de la génétique », a en fait été le premier à suggérer que les caractéristiques sont transmises de génération en génération. Mendel a inventé les termes que nous connaissons tous aujourd’hui comme récessif et dominant.
• 1869 – Friedrich Miescher a identifié la « nucléine » en isolant une molécule du noyau d’une cellule qui sera plus tard connue sous le nom d’ADN.
• 1881 – Le lauréat du prix Nobel et biochimiste allemand Albrecht Kossel, à qui l’on doit le nom de l’ADN, a identifié la nucléine comme un acide nucléique. Il a également isolé ces cinq bases azotées qui sont maintenant considérées comme les éléments de base de l’ADN et de l’ARN : l’adénine (A), la cytosine (C), la guanine (G) et la thymine (T) (qui est remplacée par l’uracile (U) dans l’ARN).
• 1882 – Peu après les découvertes de Kossel, Walther Flemming a consacré des recherches et du temps à la cytologie, qui est l’étude des chromosomes. Il a découvert la mitose en 1882 lorsqu’il a été le premier biologiste à réaliser une étude entièrement systématique de la division des chromosomes. Ses observations sur le fait que les chromosomes se doublent sont importantes pour la théorie de l’héritage découverte plus tard.
• Début des années 1900 – Theodor Boveri et Walter Sutton travaillaient indépendamment sur ce qui est maintenant connu comme la théorie des chromosomes de Boveri-Sutton, ou la théorie chromosomique de l’héritage. Leurs découvertes sont fondamentales dans notre compréhension de la façon dont les chromosomes transportent le matériel génétique et le transmettent d’une génération à l’autre.
• 1902 – Les théories de Mendel ont finalement été associées à une maladie humaine par Sir Archibald Edward Garrod, qui a publié les premiers résultats d’une étude sur l’hérédité récessive chez les êtres humains en 1902. Garrod a ouvert la porte à notre compréhension des troubles génétiques résultant d’erreurs dans les voies chimiques du corps.
• 1944 – Oswald Avery a d’abord décrit l’ADN comme le principe transformateur, ce qui signifie essentiellement que c’est l’ADN, et non les protéines, qui transforme les propriétés des cellules.
• 1944 – 1950 – Erwin Chargaff a découvert que l’ADN est responsable de l’hérédité et qu’il varie entre les espèces. Ses découvertes, connues sous le nom de règles de Chargaff, ont prouvé que les unités de guanine et de cytosine, ainsi que les unités d’adénine et de thymine, étaient les mêmes dans l’ADN double brin, et il a également découvert que l’ADN varie entre les espèces.
• Fin des années 1940 – Barbara McClintock a découvert la mobilité des gènes, remettant finalement en question pratiquement tout ce que l’on croyait être. Sa découverte du « gène sauteur », ou l’idée que les gènes peuvent se déplacer sur un chromosome, lui a valu le prix Nobel de physiologie.
• 1951 – Les travaux de Roslind Franklin en cristallographie aux rayons X ont débuté lorsqu’elle a commencé à prendre des photographies d’ADN par diffraction des rayons X. Ses images ont montré la forme hélicoïdale, ce qui a été confirmé par Watson et Crick près de deux ans plus tard. Ses découvertes n’ont été reconnues qu’à titre posthume.
• 1953 – Watson et Crick ont publié sur la structure en double hélice de l’ADN qui se tord pour former la structure en échelle à laquelle nous pensons lorsque nous imaginons l’ADN.

Quand l’ADN a-t-il été découvert ?

Ce que nous savons aujourd’hui sur l’ADN peut être largement attribué à James Watson et Francis Crick, qui ont découvert la structure de l’ADN en 1953. Bien qu’il y ait eu de nombreuses découvertes importantes et contributives avant et après leur travail, c’est l’année où ils ont découvert la double hélice de l’ADN, ou structure en spirale et entrelacée, qui est fondamentale pour notre compréhension actuelle de l’ADN dans son ensemble.

L’avenir de l’ADN

L’avenir de l’ADN a un grand potentiel. Alors que les chercheurs et les scientifiques continuent à faire progresser ce que nous savons sur les complexités de l’ADN et les connaissances qu’il code, nous pouvons imaginer un monde avec moins de maladies et mieux gérées, des durées de vie plus longues et une vision personnalisée de la médecine qui s’applique spécifiquement aux individus plutôt qu’à la population dans son ensemble.

Les connaissances de l’ADN permettent déjà le diagnostic et le traitement des maladies génétiques. La science a également bon espoir que la médecine progresse pour être en mesure de tirer parti de la puissance de nos propres cellules pour combattre la maladie. Par exemple, la thérapie génique est conçue pour introduire du matériel génétique dans les cellules afin de compenser des gènes anormaux ou de fabriquer une protéine thérapeutiquement bénéfique.

Les chercheurs continuent également d’utiliser la technologie de séquençage de l’ADN pour en savoir plus sur tout, de la lutte contre les épidémies de maladies infectieuses à l’amélioration de la sécurité nutritionnelle.

En définitive, la recherche sur l’ADN accélérera la rupture du moule de l’approche unique de la médecine. Chaque nouvelle découverte dans notre compréhension de l’ADN permet de faire progresser l’idée de la médecine de précision, une façon relativement nouvelle pour les médecins d’aborder les soins de santé en utilisant des informations génétiques et moléculaires pour guider leur approche de la médecine. Avec la médecine de précision ou personnalisée, les interventions tiennent compte de la biologie unique du patient et sont adaptées à chacun d’entre eux, plutôt que de se baser sur la réponse prévue pour tous les patients. En utilisant la génétique et une vision holistique de la génétique individuelle, du mode de vie et de l’environnement au cas par cas, les médecins sont mieux à même non seulement de prédire des stratégies de prévention précises, mais aussi de suggérer des options de traitement plus efficaces.

Nous avons fait des bonds en avant par rapport à ce que nous étions en termes de compréhension de l’ADN il y a 150 ans. Mais il y a encore beaucoup à apprendre. Et avec la possibilité qu’une compréhension plus approfondie de l’ADN améliore la santé humaine et la qualité de vie dans le monde entier, nul doute que la recherche se poursuivra. Une compréhension complète de l’ADN de tous les êtres vivants et entre eux pourrait un jour contribuer à résoudre des problèmes tels que la faim dans le monde, la prévention des maladies et la lutte contre le changement climatique. Le potentiel est vraiment illimité et, pour le moins, extrêmement excitant.

Comment en faire plus avec votre ADN

Jusqu’à récemment, les individus étaient des sources d’échantillons dans le modèle de recherche traditionnel. Aujourd’hui, l’écart entre la recherche et l’individu se réduit et la communauté se rassemble pour contribuer aux données de santé afin de soutenir la recherche à l’échelle, de faire progresser la science et d’accélérer les découvertes médicales à LunaDNATM.

Si vous souhaitez aider les chercheurs à mieux vous comprendre, vous, votre famille et l’histoire de votre santé familiale, répondez à l’enquête LunaDNA sur l’histoire de la santé familiale ou partagez votre fichier de données ADN. Plus il y aura de personnes qui se rassembleront pour contribuer aux données de santé pour le plus grand bien, plus la recherche s’étendra rapidement et efficacement, et améliorera la qualité de vie de chacun d’entre nous.

Cliquez ici pour commencer.