Partie 2 : organisation et transmission du patrimoine génétique

Rappels seconde
Chaque individu possède des caractères de l’espèce à laquelle il appartient. Mais chacun d’entre
nous possède des caractères propres qui font de lui un être unique et original.
Certains caractères sont héréditaires et liés à l’expression des gènes portés par les chromosomes de
l’individu (d’autres sont liés à l’environnement.)
On constate très souvent des ressemblances entre des parents et leurs descendants : même
yeux, même cheveux…. On dit qu’il y a eu une transmission des caractères « un héritage ».
Cette transmission des caractères implique, chez chaque être vivant l’existence d’une
information, véritable programme biologique transmissible d’une génération à l’autre :
l’information génétique.
A quoi correspond cette notion d’information génétique ? Quel en est le support ? Comment
s’exprime-t-elle ?
I. la localisation cellulaire de l’information génétique.
 Chez les cellules eucaryotes l’information génétique se situe dans le noyau
 Chez les cellules procaryotes l’information est libre dans le cytoplasme (car pas de noyau)
II. Le support moléculaire de l’information génétique : l’ADN.
1) Organisation de Acide DésoxyriboNucléique (ADN)
Dans toutes les cellules eucaryotes ou procaryotes, on a noté l’existence de cette molécule d’ADN
(compacté dans un noyau ou libre dans la cellule)
La molécule d’ADN fût découverte par Watson et Crick en 1953. C’est une très longue molécule qui
peut être comparée à un ruban sur lequel est codé tout le programme de développement et de
fonctionnement de l’organisme (= bande magnétique d’1 K7, disque dur).
 La forme :
- la molécule d’ADN correspond à une double hélice
- constituée de 2 brins complémentaires d’ADN
Les 2 brins d’ADN sont reliés entre eux par des liaisons hydrogènes (comme les « barreaux
d’une échelle ».)
 Structure de la molécule d’ADN:
 Le constituant de base= unité fonctionnelle de la molécule d’ADN est le nucléotide :
Chaque nucléotide est constitué :
 Un groupement phosphate
 Un sucre (en C5) : le désoxyribose
 Une base azotée
A = Adénine,
G = Guanine,
T = Thymine,
C = Cytosine
L’information génétique

 Chaque brin d’ADN est constitué de la succession de nucléotides
 Les 2 brins d’ADN, correspondant à 2 chaînes de nucléotides, sont complémentaires 2 à 2,
car les bases azotées les constituant sont complémentaires 2 à 2
Les bases azotées de chaque brin d’ADN sont reliées entre elles par des liaisons hydrogènes
(barreaux de l’échelle)
Remarque : on a 4 nucléotides différents selon la base azotée présente.
2) Les différents états de l’ADN au cours du cycle cellulaire
 La double hélice d’ADN est toujours associée à des protéines histones, constituant les
nucléosomes ADN + protéines histone = chromatine ou « collier de perle ».
 Suivant les stades du cycle cellulaire, on voit l’ADN sous différentes formes :
 sous forme de chromatine décondensée (invisible) dans le noyau
 lors de la division cellulaire = la chromatine se condense progressivement sous
forme de chromosome à une ou 2 chromatides
 La formation du chromosome lors de la division cellulaire : condensation
La chromatine (ADN +protéine) va subir une condensation et un compactage, en plusieurs étapes,
pour aboutir à la formation d’un chromosome.
Grâce à des interactions entre nucléosomes, qui agissent comme des « aimants », l’ADN se replie
d’une manière incroyable autour d’un axe protéique de manière à occuper le moins de place
possible (et à être facilement divisible en 2 pour la division cellulaire).

3) Le chromosome: structure transitoire

 Le chromosome est constitué de :
- 1 ou 2 chromatides (jambes d’ADN) suivant le stade du cycle cellulaire
- celles-ci sont reliées entre elles par un « bouton de pression » le centromère