Top 10 des curiosités sur l'ADN : partie I - ADNTRO

Top 10 des curiosités sur l'ADN : partie I

L'ADN est l'une des molécules les plus intrigantes, car il contient toutes les informations nécessaires pour faire de nous qui nous sommes. Actuellement, nous connaissons en détail sa structure, comment il se réplique, les éléments qui le composent, et ses unités ou gènes fondamentaux. Dans cet article, nous allons explorer quelques faits amusants sur cette molécule fascinante.

1. L'ADN en chiffres

Pratiquement toutes les cellules de notre corps (à l'exception des globules rouges) contiennent une séquence d'ADN de 3,2 milliards de paires de bases de long. Bien qu'il s'agisse d'une mesure très précise, elle est difficile à comprendre, nous allons donc la traduire dans des formats plus compréhensibles.

L'ADN est composé de quatre bases, appelées Adénine (A), Cytosine (C), Guanine (G) et Thymine (T). Si nous écrivions un livre avec les 3,2 milliards de lettres (A, C, T et G) qui composent l'ADN et que nous l'imprimions, combien de temps cela prendrait-il ?

Nous prendrons comme référence l'une des œuvres les plus célèbres de la littérature, "Don Quichotte de la Manche", qui est composé de 381 104 mots, qui ont en moyenne 4,3 lettres. En faisant le calcul, nous obtenons que Don Quichotte de la Manche a 1 638 747 lettres. En divisant le nombre de lettres d'ADN par le nombre de lettres de Don Quichotte, nous vérifierons que la longueur du livre écrit à partir de notre code génétique équivaut à la longueur de deux mille exemplaires de Don Quichotte de la mancha.

Encore plus choquant, si nous décidions d'écrire le livre de notre ADN, en supposant une vitesse de frappe de 60 mots par minute, et en travaillant huit heures par jour chaque jour, cela prendrait cinquante ans.

Parlons maintenant des longueurs. Un morceau d'ADN d'un millimètre de long contient trois millions de bases, ou lettres. Si on déroulait et déballait l'ADN d'une seule cellule, on obtiendrait une séquence de deux mètres de long. Si nous déballons l'ADN total d'un être humain (estimé à environ 38 000 milliards de cellules), sa longueur serait de plus de 100 000 millions de kilomètres, et il ne pèserait que 0,18 gramme. Une extension équivalente à parcourir la distance entre la Terre et la Lune environ sept mille fois.

2. Projet du génome humain

En 1990, le Human Genome Project a été fondé, dont l'objectif était de déterminer la séquence des paires de bases qui composent l'ADN et d'identifier tous les gènes trouvés dans cette séquence, d'un point de vue physique et fonctionnel. Le projet était doté de trois milliards de dollars (curieusement, autant de dollars que notre ADN a de paires de bases) et a été mis en place pour le réaliser dans un délai de quinze ans.

Parallèlement à l'organisme public, une entreprise privée dénommée Célera a lancé son propre projet sur le génome humain. La course qui s'est instaurée entre les deux concurrents, conjuguée à l'avancée des techniques de séquençage, a permis de présenter les résultats définitifs du génome complet en 2003, avec deux ans d'avance. Ces résultats finaux décrivent la séquence de trois milliards de paires de bases de notre génome, ainsi que trois millions de variantes génétiques et entre vingt et vingt-cinq mille gènes différents.

17 ans se sont écoulés depuis la publication du projet du génome humain, et Aujourd'hui, le séquençage du génome entier d'un individu coûte moins de mille dollars, et il faut environ 24 heures pour le terminer.

3. A qui ressemble-t-on ?

La génomique comparative est une branche de la génomique basée sur la comparaison des séquences du génome complet de différentes espèces, dans le but de localiser des régions de similitudes et des régions de différences. L'identification de séquences d'ADN conservées, c'est-à-dire restées communes dans de nombreux organismes différents pendant des millions d'années, permet de localiser des gènes classés comme essentiels.

Cependant, lorsque nous comparons notre génome avec les génomes d'autres espèces d'animaux et de plantes, nous pouvons avoir des surprises. Par exemple, les humains partagent environ 60% de nos gènes avec la mouche des fruits, Drosophila melanogaster, et aussi avec des bananes, et nous avons moins de gènes qu'un brocoli.

4. Empreintes génétiques et médecine légale

L'empreinte génétique est une technique utilisée pour identifier les individus d'une même espèce grâce à leur ADN. Il est basé sur le fait qu'il n'y a pas deux humains identiques génétiquement, comme même les jumeaux monozygotes ne le sont pas. La différence moyenne entre les génomes des différents individus est d'environ vingt millions de paires de bases, ce qui représente 0,5 % du génome total.

La médecine légale est la branche de la médecine chargée de déterminer la cause et les circonstances de certains décès, et d'identifier les auteurs de crimes ou d'agressions. Les empreintes génétiques sont utilisées en médecine légale pour identifier les suspects à l'aide d'échantillons de sang, de cheveux, de salive ou de sperme. En 1987, le premier crime a été résolu en utilisant la technique des empreintes génétiques, et Colin Pitchfork a été reconnu coupable des meurtres de Narborough en 1983 et des meurtres d'Enderby en 1986.

La technique des empreintes génétiques est également utilisée dans les tests de paternité et les études de compatibilité dans le don d'organes.

5. Pourquoi les maladies liées au sexe affectent-elles davantage les hommes ?

Les maladies monogéniques liées au sexe sont celles causées par l'altération d'un seul gène, également situé sur les chromosomes sexuels (X et Y). Cependant, ces chromosomes sont très différents les uns des autres. Le chromosome X est trois fois plus grand que le Y et contient plus d'un millier de gènes, tandis que le Y n'en contient que 75. Cela signifie que lorsqu'on parle de maladies monogéniques liées au sexe, on parle en fait de maladies causées par un gène situé sur le chromosome X.

Comme nous le savons tous, les femmes (XX) héritent d'un chromosome X de notre mère et d'un autre chromosome X de notre père. Les hommes (XY), quant à eux, héritent du chromosome X de leur mère et du chromosome Y de leur père. Ce fait fera tant que les hommes héritent d'une mutation génétique située sur le chromosome X, ils expriment la maladie (soit dominant, soit récessif). En revanche, les femmes, lorsqu'il s'agit d'une maladie récessive, peuvent masquer l'effet de la mutation avec la deuxième copie (saine) du même gène située sur l'autre chromosome X.

Par conséquent, toutes les maladies récessives monogéniques, dont le gène causal est situé sur le chromosome X, affecteront davantage les hommes que les femmes. Quelques exemples de ces maladies qui affectent plus les hommes que les femmes sont l'hémophilie, le daltonisme rouge-vert, la cécité nocturne congénitale, l'hypertension artérielle, la dystrophie musculaire de Duchenne et aussi le syndrome de l'X fragile. 

Pour continuer à découvrir des choses sur vos propres molécules d'ADN Nous vous invitons à entreprendre ce voyage avec ADNTRO.

Bibliographie

Livres:

  • Rosa García-Verdugo, « La génétique, c'est vous ». Éditorial Paidós, 2020.
  • Sergio Parra, "Cela N'ÉTAIT PAS dans mon LIVRE GÉNÉTIQUE". Éditorial Guadalmazán, 2020.
  • Siddhartha Mukherjee, "Le gène : une histoire personnelle." Éditorial Penguin Random House, 2017.

Article:

  • Antonio Frías Delgado, « Distribution de fréquence de la longueur des mots en espagnol : aspects diachroniques et stylométriques », Université de Cadix.

Ressources Web :

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