Questions - Réponses

Santé

Comment les bases azotées de l'ADN s'associent-elles?

Question de béné (16 ans)

Didier Perret

Réponse de Didier Perret

Docteur

Section de chimie et biochimie
Université de Genève

Du point de vue du chimiste, l'alphabet génétique est extraordinairement simple, puisque pour écrire le code inscrit dans l'ADN, il suffit de quatre maillons. Ces maillons sont appelés des bases azotées car les fragments de molécules qui les constituent contiennent des atomes d'azote.

Les quatre maillons appartiennent soit à la famille des purines (fragment contenant deux cycles accolés et 5 atomes d'azote), soit à la famille des pyrimidines (un seul cycle et 2 à 3 atomes d’azote).

Les bases azotées de type purines sont l'adénine (symbole A) et la guanine (symbole G), tandis que les bases azotées de type pyrimidines sont la thymine (symbole T) et la cytosine (symbole C).

Le fait marquant dans l'ADN est que l'adénine A ne peut se lier qu'à la thymine T, et que la guanine G ne peut se lier qu'à la cytosine C. Ainsi, dans tout le matériel génétique, on ne peut rencontrer que des couples de maillons A-T ou T-A, respectivement G-C ou C-G.

La manière dont les bases azotées se lient (ou s'apparient) entre elles est bien particulière, car elles ne forment pas des liaisons très solides, mais des liaisons dites "hydrogène". La liaison hydrogène est la mise en commun d'électrons présents autour d'un atome d'oxygène ou d'azote avec un atome d'hydrogène voisin.

Dans le cas de l'appariement entre une base azotée adénine et une base azotée thymine, on observe deux liaisons hydrogène: d’une part entre l'hydrogène fixé sur l'un des atomes d'azote de l'adénine et l'un des atomes d’oxygène de la thymine, et d'autre part entre un autre atome d'azote de l'adénine et l'hydrogène fixé à l'un des atomes d'azote de la thymine.

Et dans le cas de l'appariement entre une base azotée guanine et une base azotée cytosine, on observe trois liaisons hydrogène: entre l'hydrogène fixé à l'un des atomes d'azote de la guanine et l'atome d'oxygène de la cytosine, ainsi qu'entre l'hydrogène fixé à l'un des autres atomes d'azote de la guanine et l'un des atomes d'azote de la cytosine, et finalement entre l'atome d'oxygène de la guanine et l'hydrogène fixé à l'un des atomes d'azote de la cytosine.

Ces liaisons hydrogène sont certes faibles, mais le fait qu'il en existe deux entre l'adénine et la thymine, respectivement trois entre la guanine et la cytosine, confère à l’ensemble une grande stabilité dans l’espace et dans le temps.

23 janvier 2017

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