Acide nucléique 65581 31374501 2008-07-07T13:11:45Z 193.251.63.34 /* Liaisons covalentes */ {{ébauche|biochimie}} {{Acides nucléiques}} Les '''acides nucléiques''' sont des [[macromolécule]]s, c’est-à-dire de grosses molécules relativement complexes. Ils entrent dans la famille des [[biomolécule]]s puisqu’ils sont d’une très grande importance dans le règne de la vie, « ''bios'' » signifiant vie en grec. Les ''acides nucléiques'' sont des [[polymère]]s dont l’unité de base, ou [[monomère]], est le [[nucléotide]]. Ces nucléotides sont liés les uns aux autres par des [[lien phosphodiester|liaisons phosphodiester]]. == Types d'acide nucléique == Il existe deux types d’acides nucléiques : l'[[acide désoxyribonucléique]] (''ADN'') et l'[[acide ribonucléique]] (''ARN''). L’ADN contient [[génome|l’information génétique]]. L’ARN quant à lui est la copie de l'ADN (souvent en un seul brin alors que l'ADN est une double hélice = deux brins). La différence entre l'ADN et l'ARN est que l'ADN contient le génome, tout ce qui est nécessaire à la formation des protéines, mais ne peut sortir du noyau, donc l'ARN copie l'information génétique de l'ADN et sort du noyau par les pores nucléaires pour fournir l'information et permettre ainsi la synthèse directe des protéines (par les ribosomes en général). == Localisation == On trouve des acides nucléiques (ADN ou ARN) dans les [[Cellule (biologie)|cellules]] de presque chaque organisme. Toute cellule [[eucaryote]] ou [[procaryote]], soit les cellules animales, les cellules végétales, les [[bactérie]]s, les mycètes (ou [[champignons]]) et même les [[mitochondrie]]s et les [[chloroplaste]]s contiennent les deux types d’acide nucléique. Toutefois, les [[virus]] peuvent contenir de l’ADN ou de l’ARN, mais jamais les deux en même temps. L’ADN se trouve dans le [[Noyau (biologie)|noyau cellulaire]] chez les [[eucaryote]]s. Il s’associe à des [[protéine]]s comme des [[histone]]s. Cet agencement d’ADN et de protéines forme la [[chromatine]] que l’on retrouve sous forme de [[chromosome]]s linéaires chez les [[eucaryote]]s (bien visibles durant la [[mitose]]) et sous forme de chromosome hélicoïdal unique chez les [[procaryote]]s. Pour sa part, l’ARN se retrouve autant au niveau du noyau qu'au niveau du [[cytosol]]. == Composition == [[image:nucleotide.gif|right]] Les acides nucléiques sont des amas de [[nucléotide]]s. Les nucléotides formant l'ADN s'appellent [[désoxyribonucléotide]]s tandis que ceux formant l'ARN s'appellent [[ribonucléotide]]s. La composition de ces [[nucléotide]]s varie selon qu’ils sont dans l’ADN ou dans l’ARN. Toutefois, qu'ils se retrouvent dans l'un ou dans l'autre de ces acides nucléiques, les nucléotides possèdent toujours trois substances fondamentales : * '''un sucre''' * '''un groupe phosphate''' * '''une base azotée'''. == Liaisons == Pour soutenir de telles [[molécule]]s et les maintenir « en un morceau », des [[liaison chimique|liaisons chimiques]] sont nécessaires. Ces liaisons doivent être fortes pour éviter les bris et pour rester stable, mais doivent également être faibles dans une certaine mesure où ces acides nucléiques doivent constamment être manipulés par diverses [[protéine]]s, entre autre des [[enzyme]]s, dans des processus comme la [[Réplication de l'ADN|réplication]], la [[transcription (biologie)|transcription]] ou la [[traduction (biologie)|traduction]]. === Liaisons phosphodiester === Dans les acides nucléiques, les différents [[nucléotide]]s sont placés bout à bout et liés les uns aux autres par des liens 3’- 5’ (prononcé 3 prime – 5 prime) phosphodiester. Ces chiffres donnent le sens de la liaison ; le [[phosphate]] se lie au carbone 5 du sucre du premier [[nucléotide]] et au carbone 3 du sucre du nucléotide suivant. Les liaisons phosphodiester sont des [[liaison covalente|liens covalents]], c'est-à-dire qu'il y a partage d'électrons entre les atomes. Le [[phosphate]] est donc le lien (ou le pont) entre chaque sucre. === [[Liaison covalente|Liaisons covalentes]]=== Les [[base azotée|bases azotées]] sont attachées sur le carbone 1' des sucres par des liaisons covalentes. Les liaisons phosphodiester sont des ''liaisons covalentes''. (On peut dire que toutes les liaisons phophodiester sont des liaisons covalentes, mais toutes les liaisons covalentes ne sont pas des liaisons phosphodiester). Mis à part, les liaisons hydrogène, que l'on nomme souvent interactions hydrogène parce qu'en fait, il n'y a pas « liaison » proprement dite, toute autre liaison présente dans les acides nucléiques sont des liaisons [[liaison covalente|covalentes]]. === Création du squelette === L’alternance des [[phosphate]]s et des [[sucre]]s produit le '''squelette de l’acide nucléique''' sur lequel s’attachent les ''bases azotées''. Le [[polymère]] formé se nomme un ''brin'' et a l’allure schématique d’une « corde ». Le squelette est une partie relativement rigide puisqu'il est composé de [[liaison covalente|liens covalents]], des liens chimiques très forts. === [[Liaison hydrogène|Liaisons hydrogène]] === Dans le cas de l’ADN, les deux brins (les deux cordes) sont disposés de telle sorte que toutes les bases azotées se retrouvent au centre de la structure. Cette structure appelée [[double hélice]] est maintenue par des '''[[liaison hydrogène|liaisons hydrogène]]''' (liens faibles, qui retiennent peu) qui se forment entre les bases azotées complémentaires; [[adénine|l’adénine]] s’associant toujours avec la [[thymine]] (dans l'ADN) ou l’[[uracile]] (dans l'ARN) à l’aide de '''deux liens hydrogène''' et la [[guanine]] s’associant toujours avec la [[cytosine]] à l’aide de '''trois liens hydrogène'''. === Création de la structure hélicoïdale === [[Image:ADN animation.gif|thumb|Structure 3D de la molécule d'ADN]] Les deux brins (plus souvent retrouvés dans l'ADN rares dans l'ARN) prennent la forme d'une [[double hélice]] (structure hélicoïdale). Cette structure est rendue possible grâce à la souplesse des [[liaison hydrogène|liens hydrogène]]. Cette structure souple est idéale pour permettre aux [[protéine]]s telles les [[polymérase]]s, les [[primase]]s et les [[ligase]]s, de traduire ou de dupliquer l'ADN. == Rôles == Ensemble, l’ADN et l’ARN jouent un rôle fondamental : ils stockent, entretiennent et traduisent [[génome|l’information génétique]]. Ils assurent le maintien du [[génotype]] et du [[phénotype]] en synthétisant des [[protéines]] grâce aux [[gène]]s. === Rôle de l'ADN === '''L’ADN''' constitue [[génome|l’information génétique]] et détermine l'identité biologique de l’organisme (plante, grenouille ou humain). La préservation de cette information génétique se fait grâce à une duplication des molécules d'ADN avant la [[mitose]] (création de deux cellules filles identiques). === Rôle de l'ARN === '''L’ARN''' possède de nombreux rôles. En fait, il existe plusieurs types différents d’ARN et chacun d’entre eux joue un rôle spécifique. * '''[[ARNm|L’ARN messager]] (ARNm)''' : est le produit de l'[[épissage]] de l'[[ARN pré-messager]] (ARNpm), qui lui est le produit de la [[transcription (biologie)|transcription]] opérée sur l’ADN. ''L'ARN prémessager'' est aussi appelé ''ARN nucléaire hétérogène'' (ARNnh) car il se retrouve strictement dans le noyau et est composé d'[[intron]]s et d'[[exon]]s. L'épissage de l'ARNpm consiste à enlever les introns et à relier les exons les uns à la suite des autres. Cette chaîne d'exons constitue alors '''l'ARN messager''' « produit final ». Contrairement à l'ARN prémessager, l'ARN messager quitte le noyau et est ultimement traduit en [[peptide]] dans le cytosol ou encore dans le [[réticulum endoplasmique]]. ''L'ARNm'' est le « plan de construction » d’une [[protéine]]. Il n'y a pas d'épissage chez les [[Procaryote]]s où l'ARN produit par la transcription est directement l'ARNm (en effet ces organismes ne possèdent pas de noyau et les ribosomes se fixent sur la molécule d'ARN pendant qu'elle est synthétisée). * '''[[ARNt|L’ARN de transfert]] (ARNt)''' : est impliqué lors de la [[traduction (biologie)|traduction]] de [[ARNm|l’ARN messager]] en [[peptide]]. Il est chargé d’apporter les bons [[acide aminé|acides aminés]] en décryptant le langage que constituent les codons et à les traduire en séquence d'[[acides aminés]]. Un codon est constitué de trois [[nucléotide]]s adjacents. Un codon correspond à un seul [[acide aminé]], mais un même acide aminé peut être spécifié par différents codons. :''Voir [[code génétique]] pour savoir quels acides aminés sont associés à quels codons.'' * '''[[Acide ribonucléique ribosomique||L’ARN ribosomique]] (ARNr)''' : constitue le [[ribosome]] après maturation et association à des [[protéine]]s. Les [[ribosome]]s sont des usines de fabrication de [[protéine]]s. Le ribosome s’associe à [[ARNm|l’ARN messager]] et « lit » les [[codon]]s qui s'y retrouvent. Il gère ensuite l’entrée et la sortie des [[ARNt|ARN de transfert]] qui transportent les [[acide aminé|acides aminés]]. S’ensuit la naissance d’un [[peptide]] qui sera éventuellement, après plusieurs étapes de maturation et d’assemblage, transformé en [[protéine]]. * '''[[MiRNA|Les microARN]] (miARN)''' : découverts en 1993 par [[Victor Ambros]] chez le ver [[Caenorhabditis elegans]]. Ils possèdent une structure simple brin et sont longs de 19 à 25 nucléotides. Ils jouent un rôle dans le métabolisme cellulaire en empêchant la [[traduction (biologie)|traduction]] de certains [[ARNm|ARN messager]] en [[peptide]]s. En se liant à des ARN messagers dont ils sont partiellement complémentaires, les microARN entraînent le blocage de la traduction de l'ARNm par les ribosomes. Les miARN peuvent réguler l'expression de plusieurs gènes (peut-être une centaine pour certains d'entre-eux). * Les silencingRNA (siRNA) sont des petits ARN de 21-22 nucléotides parfaitement complémentaires à leurs ARNm cibles. Contrairement aux miRNA, les siRNA ne sont pas codés par le génome de la cellule hôte mais plutôt apportés par un éventuel envahisseur tel que les virus. De plus, ils possèdent une structure en double brin, et leur action consiste à dégrader les ARNm. Elle s'effectue en collaboration avec des protéines appelées RISC (RNA Induced Silencing Complex). Ces dernières se fixent sur le brin antisens (complémentaire au brin codant) du siARN, le brin sens est abandonné, et le complexe (RISC + ARN simple brin antisens) ainsi formé peut reconnaître le fragment d'ARNm correspondant et le détruire, empêchant ainsi l'expression du gène associé. Les siARN sont plus spécifiques que les miARN : ils sont conçus pour reconnaître un seul gène. Ces ARN courts sont devenus un outil très utilisé en biologie moléculaire pour éteindre un à un les gènes dont on souhaite déterminer le rôle métabolique. Leur spécificité d'action fait des siARN une voie très étudiée dans la lutte contre le cancer et les maladies virales. * [[Petit ARN nucléaire|snRNA]] (small nuclear RNA), [[Petit ARN nucléolaire|snoRNA]] (small nucleolus RNA), [[Small cajal bodies RNA|scaRNA]] (small cajal bodies RNA): ce sont de courtes chaînes de ribonucléotides ''(qui se retrouve exclusivement dans le noyau et plus précisement dans des compartiments du noyau comme le nucléole pr les snoRNA et les [[corps de Cajal]] pour les scaRNA. Ces ARN non codants s'associent à des protéines pour former des complexes nommés '''petites ribonucléoprotéines nucléaires''' (RNPpn)("small nuclear ribonucleoproteins" RNPsn), essentiels lors du processus d'[[épissage]] des [[Acide ribonucléique prémessager|ARN prémessagers]] et lors du processus de maturation des [[ARNr]] et [[ARNtm]] == Les acides nucléiques dans les virus == Dans les [[cellule (biologie)|cellules]] [[eucaryote]]s et [[procaryote]]s, l’ADN et l’ARN sont présents. Toutefois, chez les [[virus]], il n’y a qu’un seul acide nucléique présent. Ce peut être soit l’ADN ou l’ARN, mais jamais les deux en même temps. On peut y retrouver de l’ADN à simple ou à double chaîne ou encore de l’ARN à simple ou à double chaîne. L'on sépare les virus en plusieurs classes, selon la forme sous laquelle est présenté le [[matériel génétique]] du virus. Ainsi le VIH, le virus transmettant le SIDA, est un [[rétrovirus]], ou virus à ARN car son matériel génétique est présenté sous forme d'ARN à l'intérieur de sa [[capside]]. De manière générale, il n'y a pas de nom particulier pour les virus à ADN. == Voir aussi == {{Wikiversity|Acide nucléique}} === Articles connexes === *[[Nucléotide]] *[[Acide désoxyribonucléique]] *[[Acide ribonucléique]] === Bibliographie === # [[Donald Voet]] et [[Judith G. Voet]], ''Biochimie'', De Boeck Université, [[Paris]], 1998. # [[Elaine N. Marieb]], ''Anatomie et physiologie humaine'', Éditions du renouveau pédagogique Inc., [[Montréal]], 1999. # [[Gerard J. Tortora]], [[Berdell R. Funke]] et [[Christine L. Case]], ''Introduction à la microbiologie'', Éditions du renouveau pédagogique Inc., [[Montréal]], 2003. # [[Neil A. Campbell]], ''Biologie'', Éditions du renouveau pédagogique Inc., [[Montréal]], 1995. # [[Wayne M Becker]], [[Lewis J. Kleinsmith]] et [[Jeff Hardin]], '' The World of the Cell 5<sup>th</sup> edition'', Benjammin Cummings, [[San Francisco]], 2003. {{Portail|Biochimie|Biologie cellulaire et moléculaire}} [[Catégorie:Acide nucléique|*]] [[Catégorie:Métabolisme de l'azote]] [[bg:Нуклеинова киселина]] [[bs:Nukleinske kiseline]] [[ca:Àcid nucleic]] [[cs:Nukleová kyselina]] [[da:Nukleinsyre]] [[de:Nukleinsäuren]] [[el:Νουκλεϊκά οξέα]] [[en:Nucleic acid]] [[eo:Nuklea acido]] [[es:Ácido nucleico]] [[eu:Azido nukleiko]] [[fa:اسید نوکلئیک]] [[fi:Nukleiinihappo]] [[gl:Ácido nucleico]] [[he:חומצת גרעין]] [[hr:Nukleinske kiseline]] [[id:Asam nukleat]] [[is:Kjarnsýra]] [[it:Acido nucleico]] [[ja:核酸]] [[ko:핵산]] [[lb:Nukleinsaier]] [[lt:Nukleino rūgštis]] [[lv:Nukleīnskābes]] [[mk:Нуклеинска киселина]] [[ms:Asid nukleik]] [[nl:Nucleïnezuur]] [[oc:Acid nucleïc]] [[pl:Kwasy nukleinowe]] [[pt:Ácido nucleico]] [[ro:Acid nucleic]] [[ru:Нуклеиновая кислота]] [[sh:Nukleinska kiselina]] [[simple:Nucleic acid]] [[sk:Nukleová kyselina]] [[sq:Acidi nukleik]] [[sr:Нуклеинске киселине]] [[su:Asam nukléat]] [[sv:Nukleinsyra]] [[th:กรดนิวคลีอิก]] [[tr:Nükleik asit]] [[uk:Нуклеїнові кислоти]] [[vi:Axít nucleic]] [[zh:核酸]]