\documentclass [12 pt, a4paper] {article}

\title {L'ADN}

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\author {Thicoipe Iban et P\'epicq Pierre}
\date{cr\'ee le 15-12-2004}


\begin{document}
\maketitle


  \begin{figure}
    \begin{center}
      \includegraphics[width=6cm]{images/premiere.ps}
    \end{center}
    \caption{\label{adn} Un fragment d'adn}
\end{figure}

\tableofcontents
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\section {Introduction}

L'ADN , acronyme de acide d'\'esoxyribonucl\'eique, est une longue mol\'ecule que l'on retrouve dans tous les organismes. L'ADN est pr\'esent dans le noyau des cellules eucaryotes, les cellules procaryotes, dans les mitochondries ainsi que dans les chloroplastes. Les organismes vivants les plus simples, les virus, sont constitu\'es essentiellement d'une enveloppe (elle-m\^eme constitu\'ee de prot\'eines) et d'un brin d'ADN (ou d'ARN). On dit que l'ADN est le support de l'h\'er\'edit\'e car cette mol\'ecule a la facult\'e de se reproduire et d'\^etre transmise aux descendants lors des processus de reproduction des organismes vivants. Il est \`a la base de processus biologiques importants aboutissant \`a la production des prot\'eines. D'un point de vue chimique, l'ADN est un acide faible.\\

\section{Structure}

Une structure en forme de double h\'elice (d\'ecouverte en 1953 par James Dewey Watson, Francis Crick et coll.).\\
Un polym\`ere de bases d\'esoxyribonucl\'eiques est constitu\'e de r\'ep\'etitions de briques (nomm\'ees nucl\'eotides) form\'ees d'un groupe phosphate li\'e \`a d' un sucre, le d\'esoxyribose, et d' une base azot\'ee A, T, C ou G. Le squelette est form\'e de la r\'ep\'etition sucre - phosphate, ce qui change est la base.\\


\subsection {Bases azot\'ees}

Quatre bases ont \'et\'e identifi\'ees : l'ad\'enine (A) et la guanine (G) font partis de la famille des purines. La thymine (T) et la cytosine (C) sont de la famille des pyrimidines il sont complementaires entre eux et uniquement associables l'un avec l'autre. Un  brin  d'ADN est form\'e de la r\'ep\'etition ordonn\'ee de ces quatre bases.\\

\begin {table}[hb]
\begin {tabular}{|p{3cm}|p{2cm}|p{5cm}|p{1.5cm}|}
\hline
\textbf{Base Azot\'ee} & \textbf{Familles} & \textbf{Base compl\'ementaire} & \textbf{Liaison} \\
\hline 
Ad\'enine (A) & Purines & Thymine (T) & A-T \\
\hline
Guanine (G) & Purines & Cytosine (C) & G-C\\
\hline 
Cytosine (C) & Pyrimidines &  Guanine (G) & C-G\\
\hline 
Thymine (T) & Pyrimidines & Ad\'enine (A) & T-A\\
\hline

\end {tabular}
\caption {compl\'ementarit\'e des bases azot\'ees}\label {compl\'ementarit\'e}
\end {table} 




\subsection{Compl\'ementarit\'e des brins d'ADN}

Les deux brins antiparall\`eles d'ADN sont toujours \'etroitement reli\'es entre eux par des liaisons hydrog\`ene (\'egalement appel\'ees ponts hydrog\`ene ou encore simplement liens H ou pont H) form\'ees entre les bases compl\'ementaires A-T et G-C. Ces deux brins d'ADN sont dit compl\'ementaires car les purines (Ad\'enine et Guanine) d'un brin font toujours face \`a des pyrimidines de l'autre brin (Thymine et Cytosine). L'ad\'enine est compl\'ementaire \`a la thymine et la guanine est compl\'ementaires \`a la cytosine. Deux liaisons hydrog\`ene retiennent ensemble la paire A-T et trois retiennent la paire G-C\\

\subsection{Propri\'et\'es physico-chimiques}

\subsubsection{Fusion}

La temp\'erature de fusion des acides nucl\'eiques comme l'ADN d\'epend de la quantit\'e de liaisons hydrog\`ene pr\'esentes. Un lien hydrog\`ene fait comme son nom l'indique, il lie deux entit\'es ensemble. Ceci implique donc que plus il y a de ces liaisons dans une mol\'ecule d'ADN, plus cette derni\`ere est "robuste" et plus sa temp\'erature de fusion sera \'elev\'ee.\\

Ainsi une mol\'ecule double brin compos\'ee uniquement de C-G (3 liens H) n\'ecessitera plus d'\'energie pour etre ouverte qu'un ADN de meme taille compos\'e de A-T (2 liens H). Ceci explique pourquoi la temp\'erature de fusion de l'ADN varie en fonction de deux facteurs:\\

\begin{itemize}
\item{sa taille (exprim\'ee en nombre de bases, g\'eneralement en kilobase kb ou m\'egabase Mb ...)}

\item{son rapport (A+T)/(C+G) qui donne un indice des proportions de paires A-T versus C-G.}

\end{itemize}

\subsubsection{R\'eplication de l'ADN}
Depuis les exp\'eriences de Meselson et Stahl, il faut savoir que la r\'eplication de l'ADN est dite semi-conservatrice, en d'autres termes, chaque mol\'ecule d'ADN fille h\'erite d'un brin de l'ADN m\`ere ou parentale.\\

Pour rester simple, les diff\'erentes liaisons hydrog\`enes composant l'ADN vont etre d\'ecoup\'ees par une enzyme appel\'ee ADN polymerase. Une fourche de r\'eplication va alors se former donnant 2 brins d'ADN distincts qui par le biais de la compl\'ementarit\'e vont \'edifier 2 nouvelles mol\'ecules d'ADN compos\'ees chacune d'un brin de l'ancienne mol\'ecule et d'un brin nouvellement form\'e.\\
C'est la r\'eplication semi-conservatrice.\\
\\
\textit{voir l'image \ref{structure}}

\begin {figure}
  \begin{center}
    \includegraphics[width=5cm]{images/shema.ps}
                       
  \end{center}
  \caption{\label{structure}R\'eplication de l'adn}
\end {figure}


\subsubsection{Transcription}

Chez les Procaryotes (organismes unicellulaires sans noyau) comme les bact\'eries, l'ADN est agenc\'e sous la forme d'un seul chromosome circulaire. Cet ADN circulaire peut se compacter encore plus en faisant des super-h\'elices et ceci va donner une structure nomm\'ee nucleo\"ide.\\

Chez les Eucaryotes, L'ADN est g\'en\'eralement sous forme de plusieurs chromosomes lin\'eaires. Cet ADN ce situe dans le noyau et lorsque compact\'e et associ\'e \`a des prot\'eines telles des histones, il se nomme chromatine.\\


\section{D\'ecouverte}

C'est au laboratoire Cavendish de Cambridge, le 25 avril 1953, que James Watson et Francis Crick ont devin\'e par d\'eduction la structure en double h\'elice de l'ADN.\\

Rappelons que Francis Crick est physicien et que Watson qui n'a alors que 25 ans, travaille avec une bourse dans le laboratoire, et a lu Qu'est-ce que la vie ? du physicien Schrodinger qui pr\'edit que l'hh\'er\'edit\'e est encod\'ee dans des structures mool\'eculaires.\\

\begin{itemize}
\item{La forme en h\'elice de l'ADN a \'et\'e entrevue' par rayons X par la cristallographe Rosalind Franklin qui travaille sur des cristaux d'ADN et en a d\'eduit des valeurs pr\'ecises des distances cristallines.}
\item{La composition de l'ADN en 4 bases ad\'enine-cytosine, guanine-thymine en tr\`efle \`a quatre feuilles' est connue.}
\item{Linus Pauling a tout juste \'elucid\'e l'organisation de la prot\'eine k\'eratine sous forme d'h\'elice.}
\item{En combinant ces donn\'ees, James Watson et Francis Crick ont construit avec des tiges m\'etaliques le premier mod\`ele en double h\'elice de l'ADN.}
\item{Ce mod\`ele sera confirm\'e 30 ans apr\`es dans les ann\'ees 80 par imagerie X qui explique la conservation du code lors de la r\'eplication.}
\end{itemize}

voir \cite{structure},  \cite{replication} et \cite{adn}

\bibliography{biblio}
\bibliographystyle{plain}
\end {document}
