Acide Désoxyribonucléique.
 Constituant principal des chromosomes et support matériel de l'hérédité.

 La molécule d'ADN est l'une des plus grosses molécules que l'on connaisse,
 composée d'une chaîne en double hélice (dite bicaténaire) de désoxyribose et de
 phosphate sur laquelle viennent se fixer par paires (A-T, C-G) maintenues par
 des pont hydrogène les 4 bases azotées : adénine, thymine, cytosine, guanine.

 Chacun des brins de l'ADN est un enchaînement de nucléotides. Chaque nucléotide
 est composé d'un phosphate ou acide phosphorique, d'un sucre (désoxyribose) et
 d'une base azotée.

 L'ADN constitue le support biochimique de l'hérédité et joue un rôle essentiel
 dans la synthèse des protéines spécifiques.  Son existence a été découverte à
 la fin du XIXe siècle grâce aux travaux de Miescher, Altmann et Kossel
 (Johannes Mischer isole en 1869, dans des spermatozoïdes de saumons du Rhin,
 une substance qu'il nomme ADN).  Thomas Morgan est le premier à établier en
 1915 que les chromosomes sont le support physique des gènes chez les mouches,
 mais les techniques d'alors ne lui permettent pas d'observer la composition des
 chromosomes).

 En 1928 Fred Griffith établit le principe "transformant" de l'ADN lorsqu'il est
 transmis d'un pneumocoque à un autre et suggère que sa molécule pourrait jouait
 un rôle génétique.  La composition chimique de l'ADN fut déterminée en 1923.
 Ses fonctions ont été mises en évidence par les expériences de Beadle et Tatum
 sur la moisissure du pain, Neurospora crassa (1954).
 La démonstration que les gènes sont portés par l'ADN (et non par les protéines)
 a été effectuée en 1944 par Oswald Avery.  En 1949 Erwin Chargaff calcule que,
 dans une cellule, la quantité d'adénine (A) est égale à celle de la thymine
 (T), de même qu'entre la guanine (G) et la cytosine (C), règle qui s'avèrera
 fondamentale pour l'appariement de la structure en double hélice. Rosalind
 Franklin prend en 1952 une photographie aux rayons X d'une molécule d'ADN (le
 cliché 51).  A partir de cette photo, un schéma de structure hélicoïdale a
 ensuite été proposé par Francis Crick et James Watson (1953) ; dans ce schéma,
 les macromolécules d'ADN affectent la forme d'un long escalier en spirale
 pouvant grouper entre 3 et 10 millions de nucléotides.

 L'ADN est constitué par quatre bases : adénine et thymine, guanine et cytosine,
 reliées deux à deux par une liaison hydrogène labile qui permet le dédoublement
 des chaînes pendant la mitose.  La quantité d'ADN présente dans chaque noyau
 est constante pour une espèce donnée et constitue 70 à 90 % du poids sec du
 noyau.

 La transcription consiste à produire de l'ARN à partir de l'ADN, ce qui permet
 de faire sortir l'information génétique portée par l'ADN hors du noyau, l'ADN
 restant préservé à l'intérieur et ne pouvant d'ailleurs pas sortir du fait de
 sa taille supérieure aux pores nucléaires.

 La fusion de l'ADN consiste en la séparation des deux brins d'une molécule
 d'ADN par élévation de la température.  Après fusion, l'ADN est dénaturé.
 La réparation de l'ADN désigne l'ensemble des processus qui permettent la
 reconstitution d'un duplex normal à partir de structures présentant des
 anomalies diverses, telles que des interruptions plus ou moins importantes dans
 la continuité de l'un des brins, des brins surnuméraires ou des défauts de
 complémentarité.

 Quelques constituants de la cellule près du noyau contiennent de l'ADN : les
 mitochondries (producteurs d'énergie de la cellule) et les chloroplastes des
 plantes, où a lieu la photosynthèse. Ces constituants se reproduisent tout
 seuls. L'ADN est reproduit d'une façon similaire à celui qui se trouve dans le
 noyau et il est quelquefois transcrit et traduit dans les protéines. L'ADN des
 mitochondries ne diffère que très légèrement de celui du noyau. Les caractères
 déterminés par l'ADN du cytoplasme sont plus souvent transmis par la mère que
 par le père car le sperme et le pollen contiennent moins de composants
 cytoplasmiques que les ovules.

 A l'intérieur du noyau des cellules, l'ADN n'est pas déployé en double hélice
 comme lorsqu'il est parcouru par les ribosomes, mais il est compacté sous une
 forme extrême : la molécule d'un mètre tient ainsi dans quelques microns.
 Ce compactage s'effectue en 3 étapes : l'ADN s'enroule d'abord autour des
 histones (des protéines du noyau) pour former un collier de perles, les
 nucléosomes - cet assemblage étant orchestré par la protéine HIRA.
 La succession de nucléosomes se replie ensuite sur elle-même pour former une
 fibre de chromatine.  Enfin cette dernière, avec l'aide d'autres protéines,
 s'organise à son tour sous la forme d'un chromosome.

 En règle générale, plus un organisme est complexe, plus le contenu de ses
 cellules en ADN est important.  Cette quantité est d'environ 0,4 picogramme
 chez la mouche, 5,86 chez le chien et 7,3 picogrammes chez l'homme, pour une
 longueur totale de 2,36 m.

 Le passage de l'ARN à l'ADN pour coder les informations génétiques s'est
 effectué il y a 3,3 milliards d'années.

 Günter von Kiedrowski a montré que des trimères d'ADN (3 nucléotides) ont la
 propriété d'activer la soudure de leurs trimères d'ADN complémentaires, selon
 un type de catalyse dite "catalyse croisée", qui produit des hexamères à 6
 nucléotides.  Il est ainsi possible d'imaginer comment un brin d'ADN a pu être
 recopié sans disposer d'un hexamère servant de substrat à la synthèse d'un brin
 complémentaire, ni des enzymes complexes agissant dans la réplication de l'ADN.
 La réplication de l'ADN pourrait être une résultante de la catalyse croisée.

 L'ADN humain contient 3,12 milliards de nucléotides et 24567 gènes (19 000 gènes
 [08/2014]).
 Sa répartition fonctionnelle est la suivante :
  - 43 % est de l'ADN intergénique
  - 38 % correspond aux introns (régions non codantes des gènes)
  - 12 % correspond aux éléments structuraux des chromosomes (télomères,
    centromères, origine de la réplication)
  - 2 % est de l'ARN
  - 4 % correspond aux exons, c'est-à-dire aux régions codantes des gènes.

 1 % seulement de notre ADN serait codant, mais 80 % de notre ADN manifestent
 une activité biochimique !
 Parmi l'ADN non codant (les 99 % restants), on dénombre :
  - 50 % de transposons (des éléments mobiles pouvant s'insérer n'importe où)
  - 20 % d'éléments mobiles Alu et Line (courts fragments d'ADN répétés : Alu
    est présent à 500 000 exemplaires dans notre ADN !)
  - 10 % de séquences régulatrices, situées en amont et en aval des gènes
  - 6 % de séquences satellites, répétées dans une région donnée (ADN satellite)
  - 1 % de pseudogènes, soit 20 000 anciens gènes ayant perdu toute fonction
  - 12 % divers : reliquats de rétrovirus endogènes, duplications incomplètes
    de portions de chromosomes, portions excisées de séquences génétiques et
    autres déchets génomiques [02/2014].

 Linda Buck et Richard Axel ont reçu le prix Nobel de Médecine en 2004 pour
 avoir identifié une famille d'environ 1000 gènes codant pour les récepteurs des
 molécules odorantes, qui procurent le sens de l'olfaction.
 Chez l'homme, seuls 300 de ces gènes sont actifs, mais suffisent à reconnaître
 des millions d'odeurs.
 Chez les primates, 20 à 30 % de ces gènes sont inactifs ; 100 % chez le dauphin.

 Selon certains chercheurs, l'ADN aurait pu être inventé par les virus et
 transmis aux 3 domaines du vivant via LUCA [11/2007].

 Une équipe de chercheurs israliens et allemands vient de montrer que des
 molécules d'ADN sont capables de polariser fortement des paquets d'électrons :
 un double brin comportant 80 paires de bases entraîne ainsi une polarisation de
 60 % des spins des électrons.
 Cet effet, similaire à celui de la polarisation du photon, constitue peut-être
 un nouvel indice en faveur d'une biologie quantique ; il ouvre en tout cas une
 voie pour l'emploi de molécules organiques en spintronique [04/2011].

 Des chercheurs de l'université de Hong-Kong sont parvenus à stocker des
 téraoctets de données dans des bactéries E. coli !
 La technique consiste à retirer l'ADN des micro-organismes pour l'enrichir de
 l'information encodée avant de le replacer dans une nouvelle bactérie, qui
 transmettra les données à sa descendance, permettant à l'information d'être
 potentiellement conservée pendant des milliers d'années [03/2011].

 Une équipe du CalTech est parvenue à réaliser le premier bit encodé dans un
 brin d'ADN.  Ce brin possède à chacune de ses extrémités des séquences
 nucléotidiques particulières, reconnues par des recombinases (issues d'un
 bactériophage) qui clivent l'ADN, le retourne et le replace à l'envers sur le
 chromosome.  Grâce à d'autres enzymes, des sérines intégrases ou excisionases,
 l'activité des recombinases a été contrôlée de manière à les forcer à orienter
 le brin d'ADN dans un sens puis dans l'autre.  Il aura fallu 750 essais sur 3
 ans pour parvenir à ce résultat [05/2012].

 George Church et son équipe sont parvenus à enregistrer puis à relire les 53426
 mots de son livre "How Synthetic Biology Will Reinvent Nature and Ourselves"
 sur des brins d'ADN : 54 898 séquences de 159 nucléotides, soit 5,37 mégabits
 d'information (le précédant record était de 7920 bits) stockés sur 1 seul
 picogramme d'ADN.  Comme il est impossible de réaliser de longues séquences
 d'ADN sans introduire d'erreurs, les chercheurs se sont limités à de petites
 séquences de 159 nucléotides (96 pour l'information elle-même, 19 pour la
 localisation du brin, et 22 en début et fin de séquence qui servent
 d'instructions pour l'amplification), chaque brin étant répliqué au moins 100
 fois pour éliminer les erreurs par comparaison des copies.  Chaque brin d'ADN
 encodé avec les nucléotides ATCG est ensuite stocké sur un support en verre, la
 relecture nécessitant un séquençage long et couteux [08/2012].

 Une équipe des instituts Langevin (Paris) et Fresnel (Marseille) est parvenue à
 mettre au point une nano-antenne qui amplifie la lumière comme une antenne
 classique amplifie les ondes radio.  Sur de courts brins d'ADN synthétiques (10
 à 15 nm de long), ils ont greffé des particules d'or (de 36 nm de diamètre) et
 un colorant organique fluorescent.  La molécule fluorescente agit comme une
 source quantique qui alimente l'antenne en photons tandis que les
 nanoparticules d'or amplifient l'interaction entre l'émetteur et la lumière.
 Une telle miniaturisation pourrait permettre le développement de diodes
 luminescentes plus efficaces, de détecteurs plus rapides et de cellules
 solaires plus compactes [09/2012].

 L'ANSES (Agence Nationale de Sécurité Sanitaire de l'alimentation, de
 l'environnement et du travail) a compulsé 300 études internationales sur les
 effets de l'exposition aux radiofréquences (déjà classées comme cancérigènes
 possibles par le CIRC (Centre International de Recherche sur le Cancer).
 Bien que concluant que les radiofréquences n'ont pas d'effet sanitaire avéré
 chez l'homme, elle relève des effets biologiques chez l'homme et l'animal
 comme des cassures d'ADN ou un stress oxydatif susceptible d'altérer les
 cellules, mais qui semblent être rapidement réparés [11/2013] !

 Les séquences régulatrices de l'ADB, situées en amont et en aval des gènes,
 sont non codantes mais jouent néanmoins un rôle majeur dans l'expression
 génétique : ainsi, les détails les plus fins du génome humain sont sous le
 controle de ces séquences régulatrices.  Cette découverte pourrait permettre à
 terme la constitution d'un portrait robot à partir d'un échantillon d'ADN [02/2014].

 Des chercheurs du Scripps Research Institute de La Jolla (Californie) ont créé
 une bactérie Escherichia coli dont l'ADN comporte 6 bases : en plus des 4 bases
 habituelles (Adénine, Thymine, Cytosine, Guanine), deux nouvelles bases nommées
 d5SICS et dNaM ont été ajoutées dans un plasmide (un petit ADN circulaire), où
 elles ont été répliquées - 99,4 % des descendants de la bactérie présentent la
 modification [06/2014].
 Des manipulations effectuées avec la technologie CRISPR-Cas9 permettent
 désormais à ces bactéries de conserver les 2 bases artificielles au cours de
 leurs divisions, leur permettant donc de transmettre cette caractértique de
 génération en génération [04/2017].

 On sait depuis les années 1950 que l'ADN, qui se pelotonne pour former les
 chromosomes, se déroule sous l'action de la chaleur - de plus, ce déroulement
 est fonction de l'alternance des nucléotides composant le brin.
 Des chercheurs de l'université de Montréal ont utilisé cette connaissance pour
 mettre au point un nanothermomètre à ADN : ils ont collé sur des brins d'ADN
 des molécules émettant une lumière caractéristique lorsque l'ADN est déroulé
 [05/2016].

 L'ADN est capable de stocker environ 1 Go d'informations, d'où l'idée de s'en
 servir comme support de stockage : toutes les informations qui auront été mises
 en ligne dans le monde d'ici à 2020, soit 50 zettaoctats (50x10^21) pourraient
 être codées sur quelques kilogrammes d'ADN !
 Mais comme l'ADN est fragile, les chercheurs ont mis au point des polymères
 synthétiques basés sur des molécules plus simples et plus robustes, dont la
 durée de vie peut atteindre plusieurs centaines de milliers d'années [02/2017].

 La molécule d'ADN se dégrade complètement en à peine 1,5 millions d'années,
 rendant impossible tout scénario à la Jurassic Park !
 Déjà, le séquençage du génome de l'homme de Néandertal à nécessité d'isoler et
 de réassembler les millions de fragments dans lesquels son ADN s'était décomposé
 au bout d'à peine 40 000 ans [02/2018].

 Environ 8 % de l'ADN des Yorubas, une ethnie d'Afrique de l'Ouest, ne
 correspond à aucune espèce connue du genre Homo : il provient probablement
 d'une branche disparue de la lignée humaine [06/2018].

 Le plus ancien ADN fossile exploité a été extrait d'une molaire de mammouth de
 Sibérie : il remonte entre 1,3 et 1,6 millions d'années !
 Il n'en subsistait que des bribes très dégradées qui ont tout de même permis de
 retrouver 49 millions de bases (sur un génome de 3,1 milliards de bases), les
 parties manquantes ayant été reconstituées à partir de l'ADN d'espèces proches
 comme l'éléphant.
 Deux autres spécimens vieux de 1 million d'années et de 700 000 ans ont fourni
 respectivement 25 % et 80 % d'ADN exploitable, permettant de reconstituer
 l'histoire de la lignée des mammouths jusqu'au mammouth laineux.
 Les chercheurs espèrent retrouver de l'ADN aussi ancien que le pergélisol, soit
 2,6 millions d'années [06/2021].

 Oligohymenophorea sp. PL0344 est un protiste nageur très présent dans l'eau :
 or dans l'ADN de ce cillié, seul le codon TGA fonctionne comme un codon stop !
 Et TAA spécifie la lysine pendant que TAG spécifie l'acide glutamique...
 De quoi remettre en question l'universalité supposée du code génétique [10/2023].