ADN vs Chromosomes

[laurent75]

Bonjour,

je commence à apprendre en autodidacte la biologie, comme j'ai toujours voulu le faire.

Cependant, j'ai pas mal de questions, pourriez-vous m'aider un peu à y répondre ?

D'après ce que j'ai lu, j'ai compris que les chromosomes sont comme des morceaux spécifiques de la grosse molécule d'ADN.
J'ai pu lire aussi que les chromosomes sont faits d'ADN, dans cette phrase je pense qu'ADN n'a pas le même sens que dans la phrase précédente. Dans cette phrase on veut plus mettre en évidence, à mon avis, que les chromosomes sont fait d'une structure semblable à celle d'une molécule ADN (logique s'ils sont des morceaux d'ADN). 1ère question : est-ce que vous pouvez confirmez déjà ce que je viens de dire "grossièrement" n'est pas faux ?

Ma 2ème question est : est-ce que dans une cellule (qui n'est pas en train de se diviser) chromosomes sont tous physiquement reliés entre eux, pour former ce qu'on peut appeler une grosse molécule ADN ou au contraire sont-ils séparés, auquel cas l'ADN n'est qu'une vue "logique" des chromosomes ? (Je penserais plutôt que la bonne compréhension est la 1ère et non la seconde).

Et ma 3ème question : si les chromosomes ne sont que des morceaux spécifiques d'ADN, le centromère provient-il aussi de l'ADN ou vient-il de l'extérieur ?

Merci de vos réponses,

[darrigan]

Bonsoir,

Tes questions sont pertinentes, car en effet, il existe un énorme abus de langage quand on parle "LA" molécule d'ADN (ou de l'ADN, sous entendu que cela formerait une entité unique), même quand ce sont des scientifiques qui s'adressent à du public non spécialiste (vulgarisation). Et en parallèle de cela, on parle aussi DES chromosomes… D'où la confusion qui règne dans pas mal de tête.
Je réponds en partie à cette question dans la page : Extraction de son propre ADN

Donc :
1) Ce que tu dis est bien juste.
2) Non, les chromosomes ne sont pas reliés entre eux de façon à former une seule longue molécule. Il y a bien des chromosomes séparés, donc des molécules d'ADN séparées.
3) Je ne sais pas répondre.

Et même une 4e question : que fait-on de l'ADN mitochondrial ? Le considère-t-on comme faisant partie de notre propre patrimoine génétique ? Notre propre "ADN" ?

Mon collègue Colin va peut-être répondre aussi, attend un peu c'est les vacances

[laurent75]

ok merci de ta réponse.

[ndupuy]

Bonjour,

En ce qui concerne le centromère, il serait constitué de séquences d'ADN répétées ( c'est en tout cas ce que j'ai compris, je dis peut être une bêtise ). Après que fait cette partie du chromosome pour les chromosomes à 1 chromatide ? Il y a aussi je crois, dans le centromère, des protéines de liaison et des protéines qui permettent de séparer le génome lors de la mitose (kinétochores)...

Ou va tout ça pour les chromosomes non dupliqués ?

[laurent75]

Ok comme j'apprends seul, avec un livre, vos réponses me rassurent, me montrent déjà que je ne suis pas complètement à coté de la plaque.

[colin]

Bonjour à tous !

Quelques réponses concernant les chromosomes...

En préambule, je précise que l'on va se placer dans le contexte de l'Homme car les chromosomes bactériens par exemple sont très différents.

Pour bien appréhender le concept de chromosome il faut comprendre que le terme désigne au départ des structure cellulaires nettement visibles au microscope au moment où celle-ci se divise. Mais au moment de la découverte des chromosomes on ne connait pas leur nature moléculaire. C'est donc dans un second temps que l'on identifie l'ADN comme étant le composant principal des chromosomes.
Cela signifie que même en dehors des division cellulaires l'ADN se présente sous forme "morcelée". Chaque morceau d'ADN est appelé chromosome. Bien qu'il soit décondensé à ce moment et donc "indiscernable" au microscope, le chromosome continue d'exister. lors d'une observation microscopique on parle alors de chromatine .

Que se passe-t-il au moment de la division cellulaire ? Au début de la division de nombreuses protéines vont interagir avec le filament d'ADN (déjà associé à des protéines appelées "histones") pour le condenser/compacter très fortement. Certaines de ces protéines vont servir échafaudage pour l'enroulement du brin d'ADN, d'autres vont former le kinétochore au niveau de la région appelée "centromère" du chromosome (et qui se trouve au centre ). Ce kinétochore permet la séparation des deux chromatides des chromosomes lors de la division. Chaque chromatide d'un même chromosome contenant une molécule d'ADN identique, cette séparation au niveau du kinétochore permet une répartition équitable du matériel génétique dans les deux cellules formées par la division. Après la division et la séparation des chromatides l'échafaudage est tout simplement "démonté" (au moins partiellement, les histones restant en place) avant la prochaine division.



Concernant l'ADN mitochondrial il s'agit de très petite molécules d'ADN circulaires (seulement 37 gènes chez l'Homme) localisées dans les mitochondries. Ces molécules d'ADN circulaires, 2 à 4 copies par mitochondries, ne s'associent jamais à des protéines pour former des chromosomes condensés et visibles comme dans le cas de l'ADN nucléaire.
Le génome mitochondrial a une existence indépendante et à part entière dans la mesure où sa transmission de génération en génération ne suit pas les même règles que pour le reste du génome (nucléaire). En effet, seul la mère transmet les mitochondries, on parle d'hérédité cytoplasmique. C'est d'ailleurs un caractéristique très pratique pour étudier des filiations sur plusieurs générations.
La coopération fonctionnelle des génomes (mitochondrial et nucléaire), permet la survie de l'individu, et il existe des maladies génétiques liées à des mutations du génome mitochondrial.

Et voilà !
Bravo à ceux qui sont arrivés jusqu'ici !

[darrigan]

voilà, ÇA c'est Colin

[laurent75]

Ok, merci, colin.

Cependant, je suis un peu frustré car j'ai l'impression que le point principal de mon message initial, qui portait surtout sur l'utilisation du terme ADN, a tendu un peu à etre oubliée au fur et à mesure. Il me semble peut etre important d'y répondre de manière ciblée en confirmant ou non bien que la dissonance serait bien dans une certaine manière de présenter que j'ai vu ici et là.

La question dépasse meme la vulgarisation, quand je lis par exemple wikipédia voici ce qu'on trouve :

L'acide désoxyribonucléique, ou ADN, est une macromolécule biologique [...] contient toute l'information génétique

On voit encore qu'on parle d'ADN comme d'une grosse molécule contenant toute l'information génétique. Or comme il faut tous les chromosomes pour porter toute l'information génétique, on est conduit à penser que l'ADN est le regroupement de tous les chromosomes dans une seule molécule.

Donc serait-ce une une erreur de la définition du terme ADN car au contraire dans ce que vous avez décrit il n'y a pas dans la cellule, une seule grosse molécule d'ADN, constituée de tous les chromosomes, tout du moins, ce n'est jamais ainsi qu'on voit le matériel génétique dans les phénomènes qui se produisent dans la cellule.

J'ai du mal cependant à comprendre dans wikipédia, une erreur aussi flagrante pour quelque chose d'assez connu sans que ca ait été corrigé rapidement, donc en fait je suis toujours dans la mécompréhension de ce qui conduit, à donner au terme ADN une signification aussi contradictoire (celle de wiki par exemple) avec ce que je comprends de vos messages et des livres de biologie par ailleurs quand on utilise vraiment ce terme pour décrire des phénomènes au niveau de la cellule comme la division.

[darrigan]

Il me semble avoir déjà répondu à ta question non ?

Et que Colin a bien précisé :

[…] l'ADN se présente sous forme "morcelée". Chaque morceau d'ADN est appelé chromosome.

Donc, ce qu'on appelle ADN est donc un terme générique pour signifier l'ensemble des molécules qui supportent notre code génétique.
Ce qui veut bien dire que, du moins chez les humains, animaux et plantes, ce qu'on appelle ADN est en fait plusieurs chromosomes, donc plusieurs molécules.

Si on parle de "la" molécule d'ADN, c'est en référence à la forme primitive que l'on retrouve chez certaines bactéries, où l'ADN est constitué que d'une molécule circulaire.

Les pages de Wikipédia peuvent toujours être améliorées, c'est le principe de Wikipédia…

[laurent75]

Oui, pour le wikipédia, ca veut dire qu'on pourrait le corriger.
C'est une grosse erreur par rapport à ce que vous me dites.
A cela il faut ajouter dans le meme ordre de chose, l'ambivalence par exemple, dans un livre d'enseignement de la biologie du terme désignant soit une structure moléculaire, soit une molécule qui contient l'information génétique

Pour moi, le cas du wiki francais montre vraiment une grossière erreur par rapport à ce que vous dites.

Pour le cas du livre de biologie, ce n'est pas une erreur plus une ambivalence.
Mais cette erreur, et cette ambivalence n'ont-elles pas une meme cause à l'origine ? Par exemple, ne seraient-elles pas dues toutes les deux à un résidu historique difficile à effacer datant de l'époque des débuts de la biologie dans ce domaine ?

[colin]

Pour moi il n'y a pas d'erreur dans l'article Wikipédia.
Je propose une petite analogie simple pour bien comprendre: "l'encyclopédie en plusieurs volumes" !

Si je dit: Le texte "contient" toute l'information de l'encyclopédie, cela n'empêche pas le texte de l'encyclopédie d'être fragmenté en plusieurs volumes...
Voilà, il suffit maintenant de remplacer "texte" par "ADN", et "volume" par "chromosome".

Les biologistes ont effectivement souvent travaillé sur des bactéries où l'ADN n'est pas fragmenté en plusieurs chromosomes, il n'y a dans ce cas là qu'un chromosome. Pour reprendre l'analogie, l'ensemble du texte est regroupé en un seul volume. Au final qu'importe la forme ou le nombre de fragments, l'information génétique est bien contenue dans l'ADN. C'est une formulation générale.

[darrigan]

Très bonne analogie !

[laurent75]

Pour moi il n'y a pas d'erreur dans l'article Wikipédia.
Je propose une petite analogie simple pour bien comprendre: "l'encyclopédie en plusieurs volumes" !

Si je dit: Le texte "contient" toute l'information de l'encyclopédie, cela n'empêche pas le texte de l'encyclopédie d'être fragmenté en plusieurs volumes...
Voilà, il suffit maintenant de remplacer "texte" par "ADN", et "volume" par "chromosome".

Les biologistes ont effectivement souvent travaillé sur des bactéries où l'ADN n'est pas fragmenté en plusieurs chromosomes, il n'y a dans ce cas là qu'un chromosome. Pour reprendre l'analogie, l'ensemble du texte est regroupé en un seul volume. Au final qu'importe la forme ou le nombre de fragments, l'information génétique est bien contenue dans l'ADN. C'est une formulation générale.

Oui donc là à présent, je comprends mieux, c'est d'ailleurs ce que j'avais fini par comprendre. Je me permets de formuler suivant les termes qui sont forcément les miens.

J'avais bien compris qu'on voulait toujours pouvoir bénéficier des avantages de se mettre dans le cas le plus général de la vie, et donc pouvoir avoir un terme générique qui puisse désigner tous ces aspects. C'est bien ce qu'on peut trouver notamment dans le livre avec lequel j'apprends.

Et pour wikipédia, c'est un peu plus difficile à dérouler la pelote de par l'utilisation du terme macromolécule.

Une macromolécule est une grosse molécule, une entité qui reste localisée : si des parties moléculaires "semblables" peuvent avoir une indépendance de mouvement dans l'espace, on ne peut pas parler de l'ensemble comme d'une macromolécule.

Par exemple, même si une encyclopédie contient plusieurs volumes mais que tout le texte est relié ensemble, alors plusieurs personnes ne pourront pas lire en même temps les différents volumes de cette encyclopédie.

Maintenant, si sous de plusieurs aspects, l'information génétique semble se comporter d'une manière unifiée, non seulement logiquement mais aussi localement (comportement dans l'espace, comme c'est le cas lors de la division des cellules, même s'il peut néanmoins y avoir des comportements qui montrent parfois le contraire...), et si l'on veut conserver cette notion car c'est elle est pas moins importante que la fragmentation, alors ca se comprend (même ca peut être vu comme un écart avec les conventions habituellement utilisées dans d'autres domaines scientifiques, d'autant plus dans le cas de l'ADN humaine).

[laurent75]

Très bonne analogie !

Je suis content que cette discussion ait permis à d'autres personnes d'apprendre aussi des choses.

[darrigan]

Et pour wikipédia, c'est un peu plus difficile à dérouler la pelote de par l'utilisation du terme macromolécule.

Une macromolécule est une grosse molécule, une entité qui reste localisée : si des parties moléculaires "semblables" peuvent avoir une indépendance de mouvement dans l'espace, on ne peut pas parler de l'ensemble comme d'une macromolécule.

Si l'ADN est fragmenté en plusieurs chromosomes, il serait plus juste de parler de plusieurs macromolécules, et pas d'une seule macromolécule.

[laurent75]

Et pour wikipédia, c'est un peu plus difficile à dérouler la pelote de par l'utilisation du terme macromolécule.

Une macromolécule est une grosse molécule, une entité qui reste localisée : si des parties moléculaires "semblables" peuvent avoir une indépendance de mouvement dans l'espace, on ne peut pas parler de l'ensemble comme d'une macromolécule.

Si l'ADN est fragmenté en plusieurs chromosomes, il serait plus juste de parler de plusieurs macromolécules, et pas d'une seule macromolécule.

Justement, pour paraphraser colin : apparemment, même lorsqu'on parle de l'humain, on parle quand même pas forcément de l'ADN en tant que fragmenté en plusieurs chromosomes, par exemple, mais de l'ADN en tant que constituant de la vie, en général (et dans cette généralité, la séparation en chromosomes qui sont plusieurs n'est pas une nécessité absolue, la preuve il existe apparemment des êtres avec un chromosome unique). Il y a le cas une seule grosse molécule et le cas plusieurs grosses molécules, mais faute de mieux, on a conservé dans wikipédia par exemple, la "vision" une seule macromolécule.

[brusicor02]

Bonjour,

Ne serait-ce pas plutôt un abus de langage dans l'autre sens ? Pour moi, l'ADN est une molécule. Pour parler de l'ensemble de l'information génétique, on a le terme "génotype". C'est d'ailleurs exactement ce que dit Wikipédia :

L'acide désoxyribonucléique, ou ADN, est une macromolécule biologique présente dans toutes les cellules ainsi que chez de nombreux virus. L'ADN contient toute l'information génétique, appelée génotype, permettant le développement et le fonctionnement des êtres vivants.

[laurent75]

Bonjour,

Ne serait-ce pas plutôt un abus de langage dans l'autre sens ? Pour moi, l'ADN est une molécule. Pour parler de l'ensemble de l'information génétique, on a le terme "génotype". C'est d'ailleurs exactement ce que dit Wikipédia :

L'acide désoxyribonucléique, ou ADN, est une macromolécule biologique présente dans toutes les cellules ainsi que chez de nombreux virus. L'ADN contient toute l'information génétique, appelée génotype, permettant le développement et le fonctionnement des êtres vivants.

Bonjour,

Au niveau formel :

Si l'ADN est une macromolecule et si elle contient toute l'information génétique, alors toute l'information génétique est contenue dans une macromolécule.

Vous, j'ai l'impression que vous lisez ce qui a été exprimé comme suit : toute l'information génétique apparait sous la forme d'ADN.

C'est en fait ce que je disais quand je disais qu'on associait derrière un même terme "ADN", par raccourci, à la fois une structure moléculaire particulière et la molécule elle-même.

[brusicor02]

Si on reste au niveau purement formel : vous faîtes un paralogisme ! Vous utilisez une implication comme équivalence !

Si l'ADN est une macromolecule et si elle contient toute l'information génétique, alors toute l'information génétique est contenue dans une macromolécule.

Vous avez donc $A$ $\Rightarrow$ $B$ et $A$ $\Rightarrow$ $C$, vous ne pouvez pas utiliser la transitivité car il vous faudrait $B \Rightarrow A$.

[laurent75]

Si on reste au niveau purement formel : vous faîtes un paralogisme ! Vous utilisez une implication comme équivalence !

Si l'ADN est une macromolecule et si elle contient toute l'information génétique, alors toute l'information génétique est contenue dans une macromolécule.

Vous avez donc $A$ $\Rightarrow$ $B$ et $A$ $\Rightarrow$ $C$, vous ne pouvez pas utiliser la transitivité car il vous faudrait $B \Rightarrow A$.

J'ai formalisé "l'ADN est une macromolécule présente dans tous ..." en "ADN=une macromolécule présente dans tous ...". Egalité ce qui signifie que partout où apparait "ADN" et "une molécule", je peux les intervertir sans changer le sens.

[brusicor02]

Les protéines sont des macromolécules, donc on ne peut pas dire que $A \Leftrightarrow B$.

[laurent75]

Les protéines sont des macromolécules, donc on ne peut pas dire que $A \Leftrightarrow B$.

Ok, alors en utilisant l'implication, pas l'égalité, en fait, je n'ai pas exprimé ce que vous avez écrit au départ, mais :

Si l'ADN (A) est une macromolecule (B) et si toute l'information génétique est contenue (C) dans l'ADN (A), alors toute l'information génétique est contenue (C) dans une macromolécule (B) (si C => A et A => B alors C => B).

[laurent75]

En somme, pour moi, on utilise le terme ADN pour signifier à la fois une certaine structure moléculaire et la substance spécifique de l'information génétique.

[laurent75]

Mais je suis d'accord pour dire que de ma part, c'est mal comprendre la phrase.

C'est comme dans :
- on plonge un tube dans l'azote (1)
- on plonge un tube dans de l'azote (2)

"l'azote" est un raccourci pour la "matière" dans 1 (forme raccourcie) et la structure atomique dans 2 (forme non raccourcie) la définition et ca ne pose pas de problème de compréhension.