- Introduction à l’ADN
- qu’est-Ce que l’ADN?
- Où trouve-t-on de l’ADN?
- À quoi ressemble L’ADN?
- d’Où vient l’ADN proviennent?
- Pourquoi les cellules se divisent?
- Comment les cellules se divisent?
- réplication de L’ADN
- division cellulaire (mitose)
- Comment l’ADN contrôle-t-il les fonctions cellulaires?,
- la synthèse des Protéines
- la différenciation des Cellules
- des anomalies de l’ADN
- Non-disjonction
- Non-disjonction dans les chromosomes sexuels
- mutations de l’ADN
- Non-disjonction
- maladie Génétique
- Maladies génétiques résultant de la non-disjonction
- le Cancer
- messages
Introduction à l’ADN
l’Homme est fait de milliards et de milliards de cellules, toutes ces cellules de travailler ensemble afin de maintenir la vie., Tous nos organes sont constitués de différents types de cellules, par exemple notre plus grand organe, la peau, est composé de cellules de la peau qui sont toutes étroitement collées ensemble pour fonctionner comme une barrière protectrice pour le reste de notre corps. Les cellules de la peau ont des fonctions et des caractéristiques différentes de celles qui composent notre cœur ou de celles qui tapissent notre estomac. Ce sont les fonctions spécifiques des cellules qui nous permettent de vivre.
Alors comment ces cellules exécuter certaines fonctions? Comment une nouvelle cellule « sais” que c’est une cellule de la peau et non d’une cellule du cerveau?, Et une fois qu’il sait que c’est une cellule de la peau, comment sait-il comment effectuer les fonctions que les cellules de la peau doivent faire? Et comment sait – il s’il a été endommagé par le soleil et doit être remplacé par une autre cellule cutanée?
bien les cellules n’ont pas de cerveau, donc elles ne « savent” rien, elles sont plutôt contrôlées par un produit chimique très important; l’acide désoxyribonucléique, ou comme on le sait mieux, L’ADN., Chaque caractéristique, qualité, Fonction, apparence et emplacement d’une cellule est déterminé par L’ADN, ce qui signifie que chaque caractéristique, qualité, Fonction et apparence de notre corps est également déterminée par notre ADN unique.
QU’est-ce que L’ADN?
L’ADN est une séquence chimique très complexe et très étroitement régulée qui contient toutes les informations dont nos cellules ont besoin pour se développer, exécuter des fonctions et se répliquer. L’information est contenue dans les séquences de gènes, qui sont des étendues particulières de modèles chimiques dans l’ADN qui composent nos gènes.
tout D’abord, que sont les gènes?, Les gènes portent nos caractéristiques héréditaires. Un gène est responsable d’une fonction dans un type de cellule. Par exemple, un gène est responsable de la couleur de nos yeux. Cette couleur des yeux gène se trouve sur la même partie de l’ADN dans chaque cellule dans le corps, cependant, c’est seulement dans les cellules de l’iris que ce gène s’exprime. De la même manière que le gène qui contrôle votre rythme cardiaque ne sera exprimé que dans le cœur, bien que les cellules de l’iris portent également ces gènes.
Tous les gènes et informations génétiques nécessaires à la vie contenus dans une cellule sont appelés le génome de la cellule., Vous pouvez donc imaginer que si chaque fonction de nos cellules et de notre corps est contrôlée par un gène distinct, chacun de nous a besoin de beaucoup de gènes. Le Projet Génome Humain visait à déterminer combien de gènes il y a dans notre ADN et de quoi ces gènes sont responsables. En 2001, la première ébauche du Projet Génome Humain a été publiée; 30 000 gènes ont été identifiés! Le Projet Génome Humain ou « cartographie de L’ADN humain » a été l’une des enquêtes biologiques les plus informatives., Savoir où les gènes existent dans les millions de produits chimiques qui composent L’ADN a aidé à caractériser les défauts et les maladies génétiques et comment ces maladies peuvent être traitées ou guéries.
Le génome est important dans tous les aspects de la fonction cellulaire, y compris la structure cellulaire, la croissance, le mouvement et la division. Bien que nous avons tous une très similaires génétique qui fonctionne de façon similaire, il y a beaucoup de très petites différences dans notre ADN et c’est ce qui rend chacun de nous unique.
Où est l’ADN trouvé?,
le même ensemble D’ADN se trouve dans le noyau de chaque cellule de notre corps. L’ADN est si étroitement enroulé et emballé qu’on estime que le noyau de chaque cellule humaine peut contenir environ 2 mètres d’ADN. L’ADN existe en 46 segments distincts dans le noyau; ces segments sont connus sous le nom de chromosomes.
chaque chromosome a un partenaire qui contient les mêmes gènes dans presque la même séquence D’ADN, un membre de la paire de chromosomes ou homologue est venu du Père et un est venu de la mère lors de la fécondation. Les chromosomes sont ce qui porte les gènes., Un exemple des gènes portés par les chromosomes sont les gènes sexuels, comment la combinaison de chromosomes détermine quel genre vous serez sera discuté plus tard.
des Informations sur la ré-édition de nos images
Ce que fait l’ADN ressemble?
on pense que la forme de L’ADN au niveau moléculaire ressemble à une échelle légèrement tordue. Chacun des échelons de l’échelle représente une liaison chimique entre les produits chimiques qui composent la molécule d’ADN., Ces produits chimiques sont appelées nucléotides et comprennent:
- l’Adénine (A);
- la Thymine (T);
- la Cytosine (C);
- la Guanine (G).
l’ADN est dit « double brin” parce qu’il est composé de deux séquences de nucléotides qui sont étroitement reliées entre elles par des liaisons chimiques. La liaison chimique entre les nucléotides existe toujours entre A et T et G est toujours liée à C., Par exemple;
- Brin 1: C – A – G – C – A – T – T – G
- brin 2: G – T – C – G – T – A – A – C
des liaisons chimiques existent entre le brin 1 et le brin 2 qui relient les paires de nucléotides les brins sont complémentaires les uns aux autres, en connaissant la séquence à l’un, vous pouvez comprendre l’autre en raison des liaisons chimiques spécifiques. Les très longs brins D’ADN sont enroulés très étroitement dans les chromosomes.
Où est l’ADN proviennent?
le sperme contient la moitié de la quantité de chromosomes qui existent dans d’autres cellules du corps, tout comme l’ovule., Parce qu’il n’y a que 23 chromosomes dans le sperme et l’ovule, ils sont connus comme des cellules haploïdes alors que toutes les autres cellules du corps contiennent 46 chromosomes et sont connus comme des cellules diploïdes.
lorsque les spermatozoïdes fécondent l’ovule, la moitié de nos chromosomes de notre mère, les chromosomes maternels, et la moitié de notre Père, les chromosomes paternels, sont combinés dans une seule cellule (l’ovule), c’est pourquoi nous partageons certains traits avec l’un ou l’autre des parents. Par exemple, vous pouvez avoir les yeux bleus comme votre père, mais avoir les cheveux blonds de votre mère.,
23 chromosomes du père ont une paire de chromosomes avec chacun des 23 chromosomes de la mère. Ces paires sont appelées homologues. Les homologues contiennent une séquence D’ADN très similaire et contiennent donc le même ensemble de gènes. Cependant, le chromosome paternel qui contient le gène de la structure des cheveux contiendra une version alternative de ce gène que le chromosome maternel; l’un peut être un gène de cheveux bouclés alors que l’autre chromosome peut contenir un gène de cheveux raides. Un allèle est le nom donné à l’un de ces ensembles alternatifs de gènes.,
notre ADN est encore plus mélangé par un processus appelé « assortiment indépendant » ou « croisement chromosomique » qui modifie légèrement notre composition génétique et explique pourquoi les frères et sœurs n’ont pas la même composition génétique, malgré le partage des mêmes parents. Le croisement se produit lorsque les segments du chromosome unique sont remplacés par le segment correspondant de son homologue et vice versa. Une fois que les 46 chromosomes se sont appariés et que le croisement s’est produit, la cellule se divise.
Pourquoi les cellules se divisent?
les cellules se divisent pour plusieurs raisons., Premièrement, les cellules doivent se diviser pour créer la vie. Nous avons tous commencer comme une seule cellule, cette cellule doit diviser, puis de diviser à nouveau, puis diviser encore et encore, pour devenir les millions de cellules qui composent le corps humain. Au fur et à mesure que les cellules continuent de se diviser, elles deviennent les différentes cellules de notre corps grâce à un processus appelé différenciation cellulaire qui sera discuté plus tard.
même après notre naissance, les cellules de notre corps se divisent continuellement, et par conséquent nous grandissons et changeons. Par exemple, les cellules de la peau ont un cycle de vie rapide et sont continuellement remplacées par de nouvelles cellules., Les cellules doivent être continuellement remplacées parce que toutes les cellules ont un cycle de vie et elles finiront par mourir. Les cellules meurent soit parce qu’elles n’ont qu’un cycle de vie court et sont programmées pour mourir, soit parce qu’elles sont endommagées et doivent être remplacées afin d’éviter la formation de cancer.
Comment les cellules se divisent?
lorsque les cellules se divisent, elles subissent un processus appelé mitose. Avant que la mitose puisse se produire, cependant, tout L’ADN doit être reproduit avec précision. Chaque chromosome est dupliqué de sorte que la cellule contient deux lots d’ADN., Cette réplication de L’ADN est nécessaire pour que, lorsque la cellule se divise, les deux cellules aient des chromosomes et des informations génétiques identiques.
réplication de L’ADN
la réplication de l’ADN est la duplication de tout le matériel génétique d’une cellule. L’ADN double brin est « non zippé » par une enzyme qui existe dans le noyau cellulaire appelé ADN hélicase. L’hélicase rompt les liaisons chimiques entre les nucléotides et les deux brins complémentaires sont séparés, ces deux brins agissent comme un « modèle” pour la réplication., Ces brins sont ensuite dupliqués nucléotide pour nucléotide par une autre enzyme, L’ADN polymérase. La polymérase se lie au gabarit et y attache chimiquement des nucléotides afin de créer un nouveau brin complémentaire pour former une copie identique de la molécule D’ADN originale. Comme chaque brin de modèle a maintenant un nouveau brin d’ADN complémentaire attaché à lui, la cellule contient deux copies de l’ADN. Chaque chromosome est reproduit de cette manière afin que la cellule contienne des copies doubles de tout son ADN.,
de la division Cellulaire (mitose)
la Mitose est la division d’une cellule pour former deux cellules filles identiques.
Il y a sept phases de mitose qui sont décrites dans la figure ci-dessous:
informations sur la réédition de nos images
Les cellules se répliquent et se divisent continuellement. Les cellules filles formées à partir de la mitose répliquent leur ADN et se divisent en deux autres cellules filles, etc.
comment l’ADN contrôle-t-il les fonctions cellulaires?,
ce n’est pas l’ADN lui-même qui contrôle les fonctions cellulaires, ce sont les protéines qui sont codées par L’ADN. Les séquences nucléotidiques qui composent L’ADN sont un « code » permettant à la cellule de fabriquer des centaines de types de protéines différents; ce sont ces protéines qui fonctionnent pour contrôler et réguler la croissance cellulaire, la division, la communication avec d’autres cellules et la plupart des autres fonctions cellulaires. C’est pourquoi on dit que L’ADN « transporte” ou « stocke” des informations sous forme de séquences nucléotidiques.
Les séquences doivent être « décodées” puis traduites afin de former la protéine., Ce processus s’appelle la synthèse des protéines.
la synthèse des Protéines
la Transcription est la première étape de la synthèse des protéines. C’est le processus de lecture de l’ADN, ceci est effectué par des enzymes dans le noyau. La” transcription » de ce processus est une autre molécule chimique appelée acide ribonucléique messager ou ARNm. L’ARN est très similaire à L’ADN dans la structure, sauf qu’il n’a qu’un seul brin par rapport à L’ADN qui est double brin.
la traduction est la deuxième étape de la synthèse des protéines où l’ARNm est traduit en une protéine., Cela implique une autre molécule D’ARN, l’ARN de transfert (ARNt). arnt correspond à trois nucléotides de l’arnm. Ces combinaisons de séquences de 3 nucléotides sont appelées codons. Il y a 64 combinaisons possibles; par exemple
- G – A – C
- C – C – G
- G – G – G et ainsi de suite.
chacun de ces codons code pour un acide aminé spécifique qui flotte librement dans le noyau. Les acides aminés sont les très petites molécules qui composent les protéines. C’est la molécule d’ARNt qui lie ces acides aminés ensemble car ils sont appariés au codon., Notez qu’il n’y a que 20 acides aminés et 64 codons, donc plus d’un codon correspond à chaque acide aminé.
Une fois ce processus terminé, une protéine fonctionnelle est libérée pour remplir les fonctions cellulaires. Lorsqu’une cellule se développe, communique avec d’autres cellules, excrète des déchets, absorbe de l’eau, se déplace, adhère à d’autres cellules ou meurt (et bien plus encore) tout cela est dû au travail de ces protéines.
différenciation cellulaire
Comme nous le savons, différentes cellules ont des fonctions différentes, donc toutes les cellules n’auront pas les mêmes protéines, mais toutes les cellules ont le même ADN., Cela laisse la question; comment un type de cellule fabrique-t-il des protéines différentes d’un autre type de cellule?
pour répondre à cette question, il est utile de considérer L’ADN comme un énorme « livret d’instructions”. Pour différentes cellules, différentes parties du livret sont lues et c’est ce qui différencie un type de cellule d’un autre. Par exemple, nos cellules sanguines liront un chapitre de cet énorme Livre. Le chapitre suivant peut être lu par les cellules rénales et le suivant par les cellules hépatiques, etc. Ainsi, chaque type de cellule transcrira et traduira différents gènes contenus dans l’ADN., Une cellule sanguine « ignorera » la section D’ADN qui code pour le gène de la couleur des yeux parce que les cellules sanguines n’ont pas besoin des protéines qui sont impliquées dans la couleur des yeux et vice versa.
anomalies de L’ADN
les troubles ou maladies génétiques sont causés par des gènes particuliers ou des anomalies chromosomiques, parfois héréditaires, mais ils peuvent également survenir spontanément lors de la reproduction.,
Non-disjonction
lorsque la méiose se produit, le stade où les paires de chromosomes se séparent et migrent vers les côtés opposés de la cellule prête à la division cellulaire est un processus appelé disjonction. La disjonction garantit que chaque cellule fille reçoit sa propre copie de ce chromosome. La Non-disjonction se produit lorsque les chromosomes ne parviennent pas à se séparer, ce qui entraîne une cellule fille avec un trop grand nombre du chromosome et une cellule fille avec un trop petit., Cela peut se produire avec les chromosomes sexuels ou l’un des autres chromosomes
Non-disjonction dans les chromosomes sexuels
Comme nous l’avons discuté précédemment, le sexe d’un embryon en croissance est déterminé par la combinaison de gènes transmis par nos parents. Lorsque l’œuf se divise, un chromosome X est donné à chacune des cellules filles. Le sperme entre alors dans l’ovule portant un chromosome X ou Y. Si le sperme porte un X, la cellule contiendra deux chromosomes X et deviendra une femelle. Si le sperme porte Un Y, la cellule aura un X et un Y et se développera en un mâle., Lorsque ce processus est perturbé, il peut conduire à une anomalie génétique.
parfois, lors de la division cellulaire, un chromosome sexuel ne parviendra pas à séparer son homologue et, par conséquent, lorsque la cellule se divise, une cellule fille n’aura pas de chromosome sexuel et l’autre aura un chromosome supplémentaire, cette étape dysfonctionnelle pendant la méiose est appelée non-disjonction. Cela provoque des anomalies génétiques et peut entraîner la mort du fœtus en croissance.
mutations de L’ADN
parfois, la séquence nucléotidique de l’ADN est altérée et c’est ce qu’on appelle une mutation de l’ADN., Des mutations de L’ADN peuvent se produire de manière sponateuse lorsque des erreurs sont commises dans les processus cellulaires suivants:
- erreurs lors de la réplication; par exemple, L’ADN polymérase pourrait lire un A au lieu d’un C et donc ajouter un G au lieu d’un T.
- erreurs lors de la transcription; ou
- erreurs
Les mutations de L’ADN peuvent également être causées par certains agents, ces agents sont appelés mutagènes. Voici des exemples de mutagènes:
- soleil;
- alcool;
- fumée de Cigarette; et
- certains virus.,
maladie Génétique
maladies Génétiques résultant de la non-disjonction
- le syndrome de Down: se produit lorsqu’un chromosome 21 supplémentaire est transmise à une cellule fille.
- fibrose kystique: causée par des anomalies génétiques dans un gène spécifique appelé CFTR.
- syndrome de Turner: survient lorsqu’un deuxième chromosome sexuel est manquant, ne laissant qu’un seul chromosome X. Les filles atteintes du syndrome de Turner ont souvent un cou palmé et les ovaires sont presque absents. Si le sperme apporte un chromosome Y, la cellule mourra.,
- syndrome de Klinefelter: il y a un chromosome X supplémentaire dans l’ovule et le sperme apporte un chromosome Y. La personne sera un homme avec des testicules non développés et des bras et des jambes inhabituellement gros.
- syndrome Triplo-X: il y a un chromosome X supplémentaire dans l’ovule et le sperme apporte un chromosome X. La personne sera une femme infertile avec une déficience cognitive légère.
pour plus d’informations sur les tests de dépistage des maladies génétiques, voir tests génétiques pour les maladies héréditaires.
le Cancer
le Cancer est une maladie qui résulte de mutations dans les gènes.,
des zones spéciales de notre ADN régulent la rapidité avec laquelle nos cellules se divisent pour en créer de nouvelles à mesure que nous grandissons. Si l’ADN est muté dans certaines de ces zones régulatrices, cela peut former la base d’une tumeur, où les cellules commencent à se diviser trop rapidement. Par exemple, il existe une protéine appelée gène suppresseur de tumeur p53. p53 est activé lorsque L’ADN est endommagé par un mutagène et il fixe les dommages. Si une mutation se produit lorsque p53 est transcrit ou traduit, il ne sera pas en mesure de fonctionner correctement et donc lorsque l’ADN est endommagé (du soleil par exemple), il ne sera pas fixé., C’est un cas où le cancer peut se développer.
Pour plus d’informations sur les cellules cancéreuses voir qu’Est-Ce que le Cancer?
messages à la maison
L’ADN, les gènes et les chromosomes sont très compliqués et peuvent être difficiles à comprendre lors de la première lecture à ce sujet.,ul>