La différenciation de jumeaux par l’ADN

Tout a débuté en septembre 2004, lors d’une affaire de viol dans le Massachusetts. L’un des deux agresseurs de l’affaire a été repéré, ils ne peuvent pas l’arrêter car ce suspect à un frère jumeau dont l’ADN est identique à celui de l’agresseur présumé.
Pour pouvoir distinguer des jumeaux, il est nécessaire de confronter leurs génomes, ce qui en 2004 était inconcevable à réaliser.
Mais durant les dix dernières années, les méthodes de recherches et séquençage se sont considérablement développées. Avec cependant un matériel très performant et récent, il faut compter plusieurs semaines pour préparer & traiter des échantillons, cartographier puis comparer les génomes grâce à des logiciels spécialisés afin de détecter les mutations génétiques dans les tumeurs cancéreuses.
De ce fait, depuis près de 30 ans, l’ADN est devenu une preuve irréfutable pour la police scientifique.

Article réalisé via le blog du journal « Le Monde »

 

ACIDE DESOXYRIBO NUCLEIQUE

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L’ADN est l’abréviation d’Acide DésoxyriboNucléique. C’est la molécule de l’hérédité. Elle contient sous forme codée toutes les informations relatives à la vie d’un organisme vivant, du plus simple au plus complexe, animal, végétal, bactérien, viral. Dans les généralités qui suivent, les chiffres et les exemples cités, sauf précision, sont ceux de l’organisme humain.

La fonction de l’ADN est de fabriquer les protéines dont l’organisme a besoin. Les protéines ainsi formées ont différentes fonctions :
– l’autonomie de l’organisme (sa croissance, sa défense)
– sa reproduction.

L’ADN contient donc toutes les informations susceptibles de créer et de faire vivre un organisme. Si le contenu de l’ADN humain était mis sous forme d’une encyclopédie, il faudrait à peu près 500 volumes de 800 pages chacun.

Rappels sur la cellule

Un organisme est constitué de plusieurs milliers de milliards de cellules. Juxtaposées, ces cellules ont toutes un rôle particulier ; elles forment les organes, les muscles, la peau… Mais dans chaque cellule on retrouve un noyau, et dans ce noyau, de l’ADN, le même ADN, quelque soit la cellule. Sous forme de pelotes, l’ADN est aggloméré en chromosomes. L’homme en porte 23 paires dans ses cellules.

La fonction de la cellule est de se reproduire quand on le lui de demande (facteurs de croissances). Lorsqu’elle doit se reproduire, elle se dédouble en se dupliquant. L’ADN de la cellule mère est reproduite à l’identique pour former l’ADN de la cellule fille.

De quoi est composé l’ADN ?

Une molécule d’ADN se présente sous la forme d’une double hélice enroulée. Cette double hélice est une macromolécule composée de 150 milliards d’atomes. C’est en fait un motif identique tout le temps répété.

On distingue trois motifs :  – des phosphates (en jaune)
–  des sucres, désoxyribose (en bleu)
– des bases azotées (en vert) (Adénine (A), Cytosine (C), Guanine (G), Tyrosine(T))

C’est d’ailleurs le sucre qui donne son nom à l’ADN, tout comme pour l’ARN l’acide ribonucléique.
Dans l’ensemble des 23 paires de chromosomes, on décompte approximativement trois milliards de bases azotées.
Ce qui différencie un motif d’un autre est la nature de la base azotée. Le sucre et le phosphate sont identiques. Les bases azotées sont au nombre de quatre : pour traduire cette ADN en protéine, les quattre lettres A, C, G et T s’associent en mot de trois lettres (GGA, CTA…) pour former un codon.

Les quatre bases azotées (Adénime et Cytosine ; Guanine et Thymine)

Ce squelette est formé d’une succession de groupements phosphates et de sucres. Sur chaque base sera fixée une des quatres bases azotées selon l’ordre imposé pour un codon donné.

Codon  Acide aminé ou signal
GGG Glycine
GCA Alanine
CTA Leucine
TAA Signal stop

Une fois le processus amorcé, la lecture des codons se fait et le processus de fabrication de la protéine va débuter et sera arrêté lorsque le codon stop aura été lu.

Pourquoi une double hélice ?


La forme en double hélice est justifiée par l’existence de nombreuses interactions dans la molécule. Une interaction existe tout d’abord au sein même d’une simple chaîne, ce qui va avoir pour conséquence un repliement en hélice. Un deuxième processus existe entre chaque hélice puisque les bases peuvent faire face à face et se stabiliser par liaisons hydrogène.
Il existe une interaction à deux liaisons hydrogènes entre Adénine et Thymine. Il existe une interaction à trois liaisons hydrogènes entre Guanine et Cytosine.
Deux à deux, les bases azotées sont donc associées par liaisons hydrogènes. Ceci assure la stabilité de l’ensemble.

On peut résumer les associations entre bases par le tableau suivant :

Bases
puriques
Nombre de
liaisons H
Bases
pyrimidiques
A 2 T
G 3 C