L'ADN (acide désoxyribonucléique) est un type de macromolécule appelé acide nucléique. Il a la forme d'une double hélice torsadée et est composé de longs brins de sucres alternés et de groupes phosphate, ainsi que de bases azotées (adénine, thymine, guanine et cytosine). L'ADN est organisé en structures appelées chromosomes et logés dans le noyau de nos cellules. L'ADN se trouve également dans les mitochondries cellulaires.
L'ADN contient les informations génétiques nécessaires à la production de composants cellulaires, d'organites et à la reproduction de la vie. La production de protéines est un processus cellulaire vital qui dépend de l'ADN. Les informations contenues dans le code génétique sont transmises de l'ADN à l'ARN aux protéines résultantes pendant la synthèse des protéines.
L'ADN est composé d'un squelette sucre-phosphate et de bases azotées. Dans l'ADN double brin, les bases azotées se couplent. L'adénine s'associe à la thymine (À) et des paires de guanine avec de la cytosine (G-C). La forme de l'ADN ressemble à celle d'un escalier en colimaçon. Dans cette double forme hélicoïdale, les côtés de l'escalier sont formés par des brins de molécules de sucre désoxyribose et de phosphate. Les marches d'escalier sont formées par les bases azotées.
La forme torsadée de l'ADN en double hélice contribue à rendre cette molécule biologique plus compacte. L'ADN est ensuite comprimé en structures appelées chromatine afin de pouvoir s'insérer dans le noyau. La chromatine est composée d'ADN qui est enroulé autour de petites protéines appelées histones. Les histones aident à organiser l'ADN en structures appelées nucléosomes, qui forment des fibres de chromatine. Les fibres de chromatine sont encore enroulées et condensées en chromosomes.
La forme en double hélice de l'ADN permet la réplication de l'ADN. En réplication, l'ADN se copie lui-même afin de transmettre des informations génétiques aux cellules filles nouvellement formées. Pour que la réplication ait lieu, l'ADN doit se dérouler pour permettre aux machines de réplication cellulaire de copier chaque brin. Chaque molécule répliquée est composée d'un brin de la molécule d'ADN d'origine et d'un brin nouvellement formé. La réplication produit des molécules d'ADN génétiquement identiques. La réplication de l'ADN se produit en interphase, une étape avant le début des processus de division de la mitose et de la méiose.
La traduction de l'ADN est le processus de synthèse des protéines. Les segments d'ADN appelés gènes contiennent des séquences génétiques ou des codes pour la production de protéines spécifiques. Pour que la traduction se produise, l'ADN doit d'abord se dérouler et permettre à la transcription de l'ADN d'avoir lieu. En transcription, l'ADN est copié et une version ARN du code ADN (transcription ARN) est produite. À l'aide de ribosomes cellulaires et d'ARN de transfert, la transcription d'ARN subit une traduction et une synthèse des protéines.
Tout changement dans la séquence des nucléotides dans l'ADN est connu comme une mutation génétique. Ces changements peuvent affecter une seule paire de nucléotides ou des segments géniques plus importants d'un chromosome. Les mutations génétiques sont causées par des mutagènes tels que des produits chimiques ou des radiations, et peuvent également résulter d'erreurs commises lors de la division cellulaire.