Découverte de sa structure en double hélice
La forme en double hélice est justifiée par
l'existence de nombreuses interactions dans la molécule. Une interaction
existe tout d'abord au sein même d'une simple chaîne, ce
qui va avoir pour conséquence un repliement en hélice. Un
deuxième processus existe entre chaque hélice puisque les
bases peuvent se faire face et se stabiliser par liaisons hydrogène.
La structure en double hélice de l'ADN est élucidée
par Watson et Crick en 1953. Le récit de cette formidable découverte
réalisée par Watson et Crick est décrit dans un
livre écrit par Watson en 1968 (La double helice).
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Voici en substance ce que l'on peut y lire : les deux chercheurs
disposent alors des éléments suivants :
- La composition chimique de l'ADN (désoxyribose, bases azotées,
et groupements phosphate);
- Les clichés de diffraction aux rayons X d'ADN cristallisé,
clichés dus principalement à Rosalind Franklin et Maurice
Wilkins du King's College. Ces clichés montrent une figure en
croix, caractéristique des structures en hélice;
- Les travaux de Erwin Chargaff, qui avaient montré que pour toute
molécule d'ADN, le nombre de molécules d'adénine
est égal au nombre de molécules de thymine, et que celui
de cytosine est égal à celui de guanine;
- Les analyses en microscopie électronique avaient montré que
le diamètre de la molécule d'ADN est de 20 Å, ce
qui suggérait que cette molécule comportait deux chaînes
de désoxyribose-phosphate.
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C'est en élaborant successivement plusieurs modèles moléculaires
que Watson et Crick réussissent à proposer une structure
qui satisfasse à l'ensemble des données cristallographiques
et biochimiques alors disponibles. Cette structure est aujourd'hui connue
de tous, elle est devenue l'emblème de la biologie moléculaire
: deux brins constitués de groupements phosphates et de sucres
forment une double hélice où les orientations de chacun
des brins sont opposées. Sur les sucres de chacun des deux brins
sont liées les bases azotées, chaque base d'un brin étant
maintenue en vis-à-vis d'une base de l'autre brin par des liaisons
hydrogène. Une cytosine fait toujours face à une guanine,
et une adénine à une thymine. Les deux brins d'une molécule
d'ADN sont dits complémentaires.
Crick, Watson, et Wilkins reçurent en 1962 le prix Nobel pour
ces travaux. Rosalind Franklin aurait vraisemblablement été associée à ce
prix si la maladie ne l'avait prématurément emportée. |
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