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Biologie · Glossaire

Qu'est-ce que « Nucléotide » ?

Aussi appelé : base (DNA) · base azotee · purine · pyrimidine

Définition 3.4 Biologie du lycée · Chapitre 3 — L’ADN, molécule génétique universelle

L’ADN est une chaîne de nucléotides. Chaque nucléotide est fait de trois parties : un groupement phosphate, un sucre (le désoxyribose) et l’une de quatre bases azotées : adénine (A), thymine (T), guanine (G) et cytosine (C). Sucres et phosphates alternent pour former le squelette de la chaîne ; les bases en font saillie, une par nucléotide. Les quatre nucléotides ne diffèrent que par leur base, si bien qu’un brin d’ADN est décrit par la séquence de ses bases, écrite comme une suite de lettres : ATGGCTTAC…

Les deux brins de l’ADN, représentés à plat. Chaque brin est une chaîne de nucléotides (phosphate, sucre, base). Les brins courent en sens opposés et se font face par leurs bases, appariées : A est toujours en face de T, G toujours en face de C. Une paire de bases suit la suivante tous les 0.34\, nm.
Les deux brins de l’ADN, représentés à plat. Chaque brin est une chaîne de nucléotides (phosphate, sucre, base). Les brins courent en sens opposés et se font face par leurs bases, appariées : A est toujours en face de T, G toujours en face de C. Une paire de bases suit la suivante tous les 0.34 nm0.34\,\mathrm{nm}.
Composition en bases de l’ADN chez quatre espèces. Chez chacune, les barres A et T se correspondent et les barres G et C aussi — la signature de l’appariement des bases — tandis que la part d’A+T diffère d’une espèce à l’autre.
Composition en bases de l’ADN chez quatre espèces. Chez chacune, les barres A et T se correspondent et les barres G et C aussi — la signature de l’appariement des bases — tandis que la part d’A+T diffère d’une espèce à l’autre.

Exemples

Exemple 3.6 (La règle de Chargaff en chiffres)

ADN humain : A 30.9 %, T 29.4 %, G 19.9 %, C 19.8 % — A ≈ \,\approx\,T et G ≈ \,\approx\,C à la précision de la mesure près, et A+T =60%= 60\%. E. coli : A 24.7 %, T 23.6 %, G 26.0 %, C 25.7 %, A+T =48%= 48\%. Levure : A+T =64%= 64\%. Si un échantillon d’ADN contient 32 % d’A, la complémentarité prévoit 32 % de T et (100−64)/2=18%(100 - 64)/2 = 18\% de G et autant de C.

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Définition 11.1 Biologie universitaire — 1re année · Chapitre 11 — Nucléotides et acides nucléiques

Un nucléotide est fait de trois parties : une base azotée — une purine (adénine A, guanine G : deux cycles accolés) ou une pyrimidine (cytosine C, thymine T, uracile U : un cycle) ; un sucre à cinq carbones, le ribose dans l’ARN ou le 2′'-désoxyribose dans l’ADN (privé de l’hydroxyle porté par le carbone 2′2') ; et un à trois groupes phosphate sur le carbone 5′5' du sucre. La base est fixée au carbone 1′1' ; les carbones du sucre sont numérotés avec des primes pour les distinguer de ceux de la base. Base plus sucre font un nucléoside (adénosine, guanosine, cytidine, thymidine, uridine) ; avec des phosphates, c’est un nucléotide (AMP, ADP, ATP et leurs semblables).

Les parties d’un nucléotide : une base sur le carbone 1' d’un pentose, des phosphates sur le carbone 5'. L’hydroxyle 3' est l’endroit où s’attachera le nucléotide suivant de la chaîne ; la position 2' distingue l’ARN (OH) de l’ADN (H).
Les parties d’un nucléotide : une base sur le carbone 1′1' d’un pentose, des phosphates sur le carbone 5′5'. L’hydroxyle 3′3' est l’endroit où s’attachera le nucléotide suivant de la chaîne ; la position 2′2' distingue l’ARN (OH) de l’ADN (H).

Exemples

Exemple 11.4 (L’ARN est fragile, l’ADN est durable)

L’hydroxyle 2′2' du ribose peut attaquer la liaison phosphodiester voisine : en milieu légèrement alcalin, l’ARN est hydrolysé en nucléotides en quelques heures, tandis que l’ADN, dépourvu de cet hydroxyle, survit à une ébullition en milieu alcalin et a été retrouvé intact dans des os vieux de dizaines de milliers d’années. L’uracile de l’ARN est une thymine sans son groupe méthyle ; l’ADN emploie la thymine pour que la cytosine, qui perd lentement son groupe aminé et devient de l’uracile, puisse être reconnue comme lésée et réparée — un uracile dans l’ADN est toujours une erreur.

Exemple 11.7 (Lire un brin)

Si un brin se lit 5′5'-ATGGCATTC-3′3', son partenaire, écrit 5′→3′5' \to 3', est 5′5'-GAATGCCAT-3′3' : complémenter chaque base, puis inverser l’ordre. Neuf paires, 3.1 nm3.1\,\mathrm{nm} d’hélice, vingt-deux liaisons hydrogène (cinq G–C, quatre A–T). Un chromosome humain de 2.5×1082.5 \times 10^{8} paires mesure 8.5 cm8.5\,\mathrm{cm} sous cette forme et doit être replié cent mille fois pour tenir dans un noyau (Chapitre 17).

Exemple 11.11 (Une sonde trouve un gène)

Une sonde de vingt nucléotides complémentaire d’un gène, à 5 ∘C5\,{}^{\circ}\mathrm{C} sous son propre TmT_m, se lie à son complémentaire exact et à rien d’autre dans trois milliards de paires de bases : un seul mésappariement sur vingt abaisse TmT_m de plusieurs degrés et l’hybride mésapparié fond. La spécificité de l’appariement des bases, multipliée sur vingt positions, est ce sur quoi repose tout test d’ADN, de la recherche de paternité à la détection d’un pathogène.

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