Video Transcript
Dans cette vidéo, nous allons apprendre comment un groupe de scientifiques a découvert la structure de l'ADN dans les années 1950. Nous découvrirons également ce que sont les gènes, les chromosomes et les mutations et pourquoi ils sont si importants.
Maintenant, il est temps de sauter dans notre machine à voyager dans le temps pour remonter jusqu’au milieu du 20e siècle. En 1951, une scientifique anglaise du nom de Rosalind Franklin commença à étudier la structure de l’ADN. «ADN» est l'acronyme de l'acide désoxyribonucléique, le matériel génétique de tous les êtres vivants. En d'autres termes, il contient toutes les informations nécessaires pour créer un être vivant, par exemple un être humain. Ce que Franklin voulait vraiment découvrir, c’était la structure de l’ADN. À quoi ressemble l’ADN? Pour ce faire, elle a effectué des expériences dans son laboratoire. Il s'agissait de faire passer des rayons X à travers des cristaux d'ADN et d'observer les motifs créés par les rayons X lorsqu'ils ressortaient de l'autre côté. Franklin a capturé les motifs sous forme de photographies, comme celle que vous pouvez voir ici. Croyez-le ou non, cette photographie a fourni beaucoup de preuves de la structure de l’ADN.
Tout d'abord, il a été déterminé à partir du motif en forme de X que l'ADN a une forme hélicoïdale. Deuxièmement, il a été conclu que l’ADN est composé de deux brins. Enfin, il a été déduit que les bases azotées de l'ADN sont tournées vers l'intérieur, vers le milieu de l'hélice, et que les groupes phosphates sont tournés vers l'extérieur. Nous expliquerons ces composants de l’ADN un peu plus loin dans la vidéo. Parce que cette image était la 51ème photographie prise par Franklin et son équipe, elle est connue sous le nom de photo 51 en reconnaissance de son importance.
En janvier 1953, le collègue de Rosalind Franklin, Maurice Wilkins, a montré la photo 51 à James Watson. Watson était un autre scientifique qui, avec son partenaire de recherche Francis Crick, tentait de découvrir la structure de l'ADN. Watson et Crick ont utilisé les informations de la photo 51 et ont proposé un modèle tridimensionnel pour la structure de l’ADN. Il a été montré que l'ADN était composé de deux brins qui s'enroulaient l'un autour de l'autre en forme de double hélice, comme vous pouvez le voir ici. Watson et Crick ont partagé leurs idées avec le reste du monde en 1953, mais ils n'ont pas mentionné le dur travail accompli par Franklin.
En 1962, Wilkins, Watson et Crick ont reçu le prix Nobel. C’est un prix très célèbre qui est décerné chaque année aux personnes qui ont fait des découvertes importantes. Au moment où Wilkins, Watson et Crick avaient reçu leur prix Nobel, Franklin était malheureusement déjà décédée d’un cancer. Et ce n'est qu'en 1968 que les importantes contributions de Rosalind Franklin à la découverte de la structure de l'ADN ont été reconnues à leur juste valeur. Maintenant, regardons de plus près la structure de l’ADN découverte par Franklin, Wilkins, Watson et Crick.
L’ADN est composé de nucléotides. Chaque nucléotide contient trois parties: un groupe phosphate, un sucre et une base azotée, souvent appelée simplement base. Comme Franklin et ses collègues l’ont découvert sur la photo 51, les groupes phosphate se trouvent à l'extérieur de la molécule d'ADN et les bases à l'intérieur. Il existe quatre types de bases: la guanine, ici en orange; la cytosine, représentée ici en bleu; l’adénine, représentée ici en vert; et la thymine, représentée ici en rose. Ces bases sont généralement représentées par la première lettre de leurs noms.
L’ADN de chaque cellule humaine contient des milliards de ces nucléotides. Si nous déroulons la double hélice d'ADN, nous pouvons voir que nous avons une séquence de bases sur chacun des deux brins. Par exemple, l’enchaînement de bases sur ce brin surlignée en rouge est TCCTCGCTTGAAA. C’est ce qu’on appelle une séquence d’ADN. Beaucoup de ces séquences d'ADN contiennent les informations nécessaires à la fabrication d'une certaine protéine. En d’autres termes, chaque séquence de G, A, C et T est un code pour une protéine en particulier. Et ce sont ces protéines qui nous donnent notre ensemble unique de caractéristiques physiques. Par exemple, la couleur des yeux, la couleur des cheveux et le fait que nous ayons ou non des taches de rousseur sont tous des caractéristiques dues aux séquences d’ADN.
Une séquence d’ADN qui détermine une caractéristique particulière s’appelle un gène. En tant qu’humains, nous possédons plus de vingt mille gènes dans notre ADN. Si nous prenions tout l’ADN d’une seule cellule humaine et le mettions de bout en bout, il ferait environ deux mètres de long. Alors, comment tout cet ADN peut-il tenir dans une cellule si minuscule que nous ne pouvons même pas la voir à l'œil nu? La réponse est qu'il est enroulé très resserré pour prendre moins de place. C’est un peu comme plier vos vêtements pour que tout rentre dans votre valise quand vous partez en vacances.
Bien que nous parlions souvent de l’ADN comme d’une seule longue molécule, il est en fait divisé en plusieurs brins, que nous appelons les chromosomes. Ces chromosomes sont stockés dans le noyau, un compartiment spécialisé de la cellule. Bien que nous n’en ayons montré que sept ici, le noyau d’une cellule typique du corps humain contient en fait 46 chromosomes. Ce sont en fait 23 paires, car chacun de nos parents nous a transmis la moitié de notre matériel génétique. Un chromosome de chaque paire est hérité de notre mère, et l’autre provient de notre père. Mais que se passe-t-il si notre ADN change?
L'ADN n'est pas paresseux; il ne reste pas à l'intérieur du noyau sans rien faire de la journée. Il est constamment déroulé, lu et copié, et bombardé par différents molécules. Ces processus peuvent entraîner des mutations. Nous imaginons souvent les mutants comme des monstres effrayants. Mais en fait, nous sommes tous des mutants. Une mutation est juste un changement ayant lieu dans une séquence d’ADN. Des centaines de milliers de ces changements se produisent en nous chaque jour. Les mutations peuvent également être héritées. Cela signifie que lorsque nous nous reproduisons, nous transmettons des mutations à nos enfants.
Parce que les mutations changent les séquences d’ADN, elles provoquent une modification de nos gènes. Par exemple, pouvez-vous voir comment le gène x a été modifié par cette mutation? Avec un peu de chance, vous avez remarqué que cette base thymine a été transformée en adénine. La plupart du temps, les mutations n’ont aucun effet visible. Mais parfois, elles peuvent entraîner des changements dans les protéines codées par les gènes, ce qui peut altérer nos caractéristiques ou même nous rendre malades. Par exemple, la mucoviscidose est une grave maladie due à une mutation qui entraîne une production excessive de mucus dans les poumons et le système digestif. Les personnes atteintes de mucoviscidose ont alors beaucoup de mal à respirer et à digérer leurs aliments. Toutes les mutations ne sont pas mauvaises pour autant. Certaines mutations peuvent nous donner des caractéristiques qui améliorent notre santé ou notre condition physique. Ces types de mutations sont la base de l'évolution.
Maintenant, nous savons tout sur les gènes et les chromosomes. Essayons de répondre à quelques questions d’entraînement.
Lequel des scientifiques suivants n’a pas été impliqué dans la découverte de la structure de l’ADN? (A) Francis Crick, (B) Rosalind Franklin, (C) Charles Darwin, (D) James Watson, ou (E) Maurice Wilkins.
Rappelons-nous les événements qui ont conduit à la découverte de la structure de l’ADN. En 1951, une scientifique anglaise appelée Rosalind Franklin a commencé à étudier la structure de l’ADN. Elle utilisait une technique consistant à faire passer des rayons X à travers des cristaux d'ADN, puis à photographier les motifs produits par les rayons. La 51ème photographie, prise en 1952 et connue depuis sous le nom de photo 51, a fourni de nombreuses preuves importantes.
En 1953, le collègue de Franklin, Maurice Wilkins, a montré la photo 51 à James Watson. James Watson était un autre scientifique qui, avec son partenaire de recherche Francis Crick, tentait de découvrir la structure de l’ADN. Watson et Crick ont utilisé les informations de la photo 51 pour élaborer leur modèle à double hélice pour la structure de l'ADN, qu'ils ont publié la même année sans mentionner le dur labeur de Franklin. En 1962, Wilkins, Watson et Crick ont reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine pour leurs découvertes.
Bien que Charles Darwin soit un scientifique qui a fait de nombreuses découvertes importantes sur l’évolution, ses travaux n’ont pas contribué à déterminer la structure de l’ADN. Par conséquent, la bonne réponse est la (C). Charles Darwin n’a pas participé à la découverte de la structure de l’ADN.
Passons à une autre question.
À l’intérieur du noyau, l’ADN est embobiné et enroulé en longs brins. Comment s’appellent ces brins?
L’ADN est très long. Si vous preniez tout l’ADN d’une seule cellule humaine et le disposiez de bout en bout, il ferait environ deux mètres de long. Alors, comment tout cet ADN peut-il tenir dans le noyau de la cellule, qui est si petit qu'il ne peut même pas être vu à l'œil nu? La réponse est qu'il est enroulé et très resserré afin d’être plus compact. C’est un peu comme plier vos vêtements pour que tout rentre dans votre valise quand vous partez en vacances.
Bien que nous parlions souvent de l’ADN comme d’une seule longue molécule, il est en fait divisé en plusieurs brins, que nous appelons les chromosomes. Bien que nous n’en ayons montré que neuf ici, une cellule typique du corps humain contient 46 chromosomes, et ils sont stockés à l’intérieur du noyau. Nous avons donc déterminé que les longs brins d’ADN qui se trouvent à l’intérieur du noyau s’appellent des chromosomes.
Résumons maintenant ce que nous avons appris dans cette vidéo en passant en revue les points clés. Franklin, Wilkins, Watson et Crick ont découvert la structure de l’ADN. L’ADN est composé de nucléotides. Un gène est une séquence d’ADN qui détermine une caractéristique particulière. L’ADN est disposé en longs brins appelés chromosomes à l’intérieur du noyau. Une mutation est une modification dans une séquence d’ADN. Les mutations sont généralement inoffensives, mais peuvent parfois causer des troubles graves.
