ADN, réplication et réparation

L'ADN est un polymère de nucléotides formé de deux chaînes antiparallèles enroulées en double hélice. Chaque nucléotide contient un sucre désoxyribose, un phosphate et une base azotée : A, T, G ou C. L'information génétique est portée par la séquence des bases, organisée en gènes le long des chromosomes. La complémentarité A-T et G-C permet la copie fidèle de l'information lors de la réplication et la stabilité de la molécule. Dans la cellule, l'ADN nucléaire est associé à des protéines histones pour former la chromatine.

La réplication a lieu avant la division cellulaire, pendant la phase S du cycle cellulaire. L'hélicase ouvre la double hélice et crée une fourche de réplication où l'ADN polymérase synthétise un brin complémentaire. Le brin direct est synthétisé de façon continue, tandis que le brin retardé est synthétisé en fragments d'Okazaki. Chaque nouvelle molécule d'ADN contient un brin parental et un brin néoformé : la réplication est semi-conservative. Des enzymes comme la primase, la ligase et les topoisomérases coordonnent ce processus.

L'ADN subit en permanence des lésions dues aux UV, aux radicaux libres, aux erreurs de réplication ou aux agents chimiques. La cellule détecte ces anomalies grâce à des systèmes de contrôle, puis active des voies de réparation adaptées à la lésion. La réparation des mésappariements corrige les erreurs après réplication, l'excision de base retire une base altérée et l'excision de nucléotide répare des lésions volumineuses. Les cassures double brin peuvent être réparées par recombinaison homologue ou par jonction non homologue. Si la réparation échoue, la mutation peut être transmise lors des divisions suivantes.

Les erreurs non réparées peuvent devenir des mutations, qui modifient la séquence et parfois la protéine produite. Certaines mutations sont héréditaires, d'autres sont somatiques et acquises au cours de la vie, comme dans de nombreux cancers. Les gènes impliqués dans la réparation de l'ADN sont des gardiens de la stabilité du génome : leur altération augmente le risque de tumeurs. En médecine, la compréhension de ces mécanismes aide au diagnostic, au conseil génétique et aux thérapies ciblées. Les techniques de séquençage permettent aussi de suivre des mutations et d'adapter les traitements.