Comment les scientifiques lisent-ils l’ADN d’une personne ?

L’ADN (qui signifie acide désoxyribonucléique ) contient toutes les informations nécessaires pour faire fonctionner votre corps. C’est aussi étonnamment simple.

L’ADN est composé de quatre blocs de construction chimiques, qui sont disposés les uns après les autres. Cette séquence est le manuel d’instructions pour votre corps. Les blocs de construction sont appelés adénine, thymine, guanine et cytosine, mais nous les appelons généralement simplement A, T, G et C.

Les informations contenues dans votre ADN sont regroupées en sections appelées gènes . Les gènes sont comme des phrases dans un manuel d’instructions.

La plupart des gènes contrôlent le fonctionnement quotidien de votre corps – comment il fait pousser les cheveux, digère les aliments ou transporte l’oxygène. Ainsi, 99,9 % de votre ADN est exactement le même que celui de tout le monde sur la planète . Le reste est ce qui vous rend unique. Par exemple, si vous avez les yeux bleus, quelques-unes des lettres de certains gènes seront différentes de celles d’une personne aux yeux marrons.

Au fur et à mesure que nous grandissons , les cellules de notre corps se divisent. Une cellule devient deux. Chaque fois que cela se produit, chacune des nouvelles cellules a besoin d’une copie complète de l’ADN. L’ADN rend cela facile, car il est composé de deux brins. Lorsqu’une cellule se divise, les brins se séparent et une nouvelle copie est faite de chacun. Voyons comment cela est fait.

La lettre A sur un brin est toujours opposée à la lettre T sur l’autre, et G est toujours opposé à C . Ainsi, un court double brin d’ADN pourrait ressembler à ceci :

Illustration de paires correspondantes alignées verticalement.

Illustration d’un double brin d’ADN. Mark Lorch , Auteur fourni

Voyons ce qui se passe avec l’un des brins d’une cellule en division. D’abord un T est ajouté en face du premier A pour faire :

Illustration de l’ADN

T paires avec A. Mark Lorch , Auteur fourni

Ensuite, un A est attaché au T comme ceci :

Illustration de l’ADN

A paires avec T. Mark Lorch , Auteur fourni

Ensuite, C est placé en face de G :

Illustration de l’ADN

C s’associe à G. Mark Lorch , Auteur fourni

Et ainsi de suite jusqu’à ce qu’un tout nouveau morceau d’ADN double brin soit créé.

Lire l’ADN

Nous pouvons utiliser cette connaissance de la façon dont l’ADN se copie pour lire l’ADN d’une personne.

Pour ce faire, un scientifique place l’ADN dans quatre tubes. Ensuite, ils ajoutent toute la machinerie que la cellule utilise pour copier l’ADN, et beaucoup d’As, Ts, Cs et Gs supplémentaires dans chacun des tubes.

Ensuite, ils ajoutent des lettres ADN qui ont été modifiées afin qu’elles ne puissent pas se joindre à la lettre suivante de la séquence. Vous pouvez les considérer comme des morceaux de Lego, mais avec des sommets plats pour que vous ne puissiez pas ajouter une brique dessus. Appelons ces lettres ADN spéciales A*, T*, G* et C*.

Chacun de nos quatre tubes reçoit certaines des lettres ADN spéciales qui lui sont ajoutées : A*s dans le premier tube, T*s dans le second, G*s dans le troisième et C*s dans le quatrième.

Imaginons ce qui se passe avec notre séquence d’ADN dans le tube contenant A*.

D’abord, comme avant, T est ajouté en face du premier A pour faire :

Illustration de l’ADN

T paires à A. Mark Lorch , Auteur fourni

Ensuite, cependant, un A* pourrait être ajouté pour faire ceci :

Illustration de l’ADN

Un A* est ajouté. Mark Lorch , Auteur fourni

Si cela se produit, la lettre suivante ne peut pas être attachée au A*. C’est aussi longtemps que ce tronçon d’ADN dure.

Mais il y a beaucoup plus d’ADN et de lettres dans le tube et dans certains cas, un A normal aura été ajouté à ce moment-là, suivi de deux C pour faire ceci :

Illustration de l’ADN

Deux C sont ajoutés. Mark Lorch , Auteur fourni

Ensuite, il y a encore un choix. Si un A* est ajouté, la séquence d’ADN ressemblera à ceci :

Illustration de l’ADN

Puis un A*. Mark Lorch , Auteur fourni

Chaque fois que nous atteignons le point où nous devons ajouter un A, il y a une chance qu’un A* soit ajouté, ce qui empêche l’ADN de s’allonger. Donc, à la fin, ces brins d’ADN sont fabriqués :

Illustration de l’ADN

Différentes longueurs d’ADN. Mark Lorch , Auteur fourni

Le scientifique qui lit l’ADN sait que chaque brin de ce tube se termine par un A*. Elle compte ensuite le nombre de paires dans chaque brin d’ADN. En faisant cela, elle peut déterminer que les 2e, 5e et 7e lettres sont toutes As.

Elle fait ensuite exactement la même chose avec les autres tubes et calcule que les 1ère et 6ème lettres sont des Ts, les 3ème, 4ème et 9ème lettres sont des Cs et la 7ème est un G. En mettant tout cela ensemble, elle peut lire l’ensemble Séquence d’ADN.

La lecture de l’ADN est utile car parfois les lettres dans les gènes ne sont pas tout à fait correctes, comme un mot mal orthographié dans un ensemble d’instructions. Cela pourrait empêcher certaines de vos cellules de fonctionner correctement.

Par exemple, une seule lettre erronée dans un gène particulier peut signifier qu’une personne est plus susceptible de devenir diabétique ou d’avoir un cancer lorsqu’elle sera plus âgée. La lecture de l’ADN de quelqu’un permet aux médecins de repérer et de traiter ces maladies avant qu’elles ne deviennent trop graves.

Marc Lorch – Professeur de science, communication et chimie, Université de Hull