Sur l`ADN, extrait d`"Arpenter l`infini", d`Ian Stewart

Sur l'ADN, extrait d'"Arpenter l'infini", d'Ian Stewart
En 1956, James Watson et Francis Crick découvrirent le secret de la vie, la structure en double
hélice de la molécule de l'ADN, colonne vertébrale sur laquelle sont stockées et manipulées les
informations génétiques. Aujourd'hui, la topologie des nœuds est utilisée pour comprendre
comment les deux brins de l'hélice se séparent tandis que l'empreinte génétique contrôle le
développement de l'être vivant.
L'hélice de l'ADN ressemble à une corde à deux brins, chacun étant enroulés plusieurs fois
autour de l'autre. Quand une cellule se divise, les informations génétiques sont transférées aux
nouvelles cellules en séparant les brins, en les copiant et en joignant les nouveaux brins aux
anciens par paires. Quiconque a tenté de séparer les brins d'un long morceau de corde sait à
quel point le processus est délicat: les brins ne cessent de s'enchevêtrer tandis que vous
essayez de les séparer. De fait, le cas de l'ADN est encore pire : les hélices ont enroulées à tel
point que la corde semble avoir été enroulée elle-même autour d'un anneau. Imaginez plusieurs
kilomètres de fil fin à l'intérieur d'une balle de tennis et vous aurez quelque idée du dégrée
d'enchevêtrement de l'ADN d'une cellule.
La biochimie génétique doit nouer et dénouer ce fil enchevêtré, rapidement, de façon répétée et
sans erreur ; la chaîne elle-même de la vie en dépend. De quelle façon? Les biologistes
s'attaquent au problème en utilisant des enzymes pour scinder la chaîne de l'ADN en
morceaux, lesquels doivent être assez petits pour pouvoir être examinés en détail. Un segment
d'ADN est un nœud moléculaire complexe et le même nœud pourra sembler très différent après
que quelques manipulations auront déformé son aspect.
Les nouvelles techniques d'étude des nœuds ouvrent de nouveaux angles d'approche pour la
génétique moléculaire. La topologie des nœuds a cessé d'être un joujou des mathématiques
pures pour devenir l'une des questions concrètes les plus importantes de la biologie. Une
découverte récente concerne la relation mathématique entre le nombre de torsades de l'hélice
de l'ADN et le nombre de superenroulements.
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Sur l'ADN, extrait d'"Arpenter l'infini", d'Ian Stewart
Image de noeuds de l'ADN
extrait de "Arpenter l'infini", de Ian Stewart, Ed Dunod, 2010
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