Paires de bases

Chaque barreau de l'échelle d'ADN est situé 0.34 nm au-dessus du précédent, et dix barreaux forment un tour complet de 3.4 nm.

Une échelle torsadée

Le NHGRI compare l'ADN à une échelle enroulée en spirale. Ses deux montants sont des chaînes de sucres et de phosphates alternés, et chaque barreau se compose de deux bases liées l'une à l'autre. Les bases ne s'apparient pas au hasard. L'adénine s'associe toujours à la thymine, et la guanine à la cytosine. Si un brin porte ATGC, le brin d'en face doit donc porter TACG. Connaître un côté suffit pour écrire l'autre.

Pourquoi ces paires ? Les bases présentent deux formes. L'adénine et la guanine sont des purines, avec deux cycles accolés. La cytosine et la thymine sont des pyrimidines, avec un seul cycle. Chaque barreau contient une purine et une pyrimidine : tous les barreaux ont donc la même longueur et l'hélice garde une largeur constante. Les deux partenaires sont unis par des liaisons hydrogène, des attractions faibles, faciles à rompre une à une mais solides ensemble. A et T sont liées par deux liaisons hydrogène ; G et C par trois. Active Noms des parties dans le modèle et touche un barreau pour voir les liaisons.

Les dimensions de l'hélice

OpenStax Biology fournit les dimensions utilisées dans le modèle. L'hélice mesure 2 nm de diamètre. Chaque paire de bases se situe 0.34 nm au-dessus de la précédente, et un tour complet mesure 3.4 nm de haut : il y a donc 3.4 ÷ 0.34 = 10 paires de bases par tour. Un nanomètre est un millionième de millimètre. Les 27 paires de bases du modèle mesurent 27 × 0.34 = 9.18 nm de long, soit un peu moins de trois tours.

Les deux brins sont aussi orientés en sens opposés. Les chimistes numérotent les atomes de carbone du sucre : une extrémité d'un brin se termine au carbone 5′, l'autre au carbone 3′. De l'autre côté des barreaux, l'extrémité 5′ d'un brin se trouve à côté de l'extrémité 3′ de l'autre. On parle de brins antiparallèles. Les squelettes n'étant pas exactement face à face, la torsion laisse un grand sillon et un petit sillon autour de l'hélice, où les protéines peuvent se fixer pour lire les bases.

L'appariement permet la copie de l'ADN

Quand une cellule se prépare à se diviser, l'hélice s'ouvre en son milieu et se sépare en deux brins simples. Chaque brin sert alors de matrice. Un A est ajouté face à chaque T, un C face à chaque G, et ainsi de suite, jusqu'à ce que toutes les bases aient à nouveau un partenaire. On obtient deux doubles hélices, chacune identique à l'originale. Dans chaque copie, un brin est ancien et l'autre vient d'être construit : c'est pourquoi les biologistes parlent de réplication semi-conservative. Dans le modèle, les anciens brins sont beiges et les nouveaux bleus, pour que tu puisses les suivre.