Un alphabet unique à 4 lettres

Un gène est un fragment d'ADN qui comprend la séquence codant pour une protéine. L'ADN peut être considéré comme un long texte rédigé à l'aide de quatre lettres qui sont les quatre bases : adénine, thymine, cytosine et guanine (A, T, C, G). L'information génétique dépend de l'ordre des bases, c'est la séquence de l'ADN.

Ces bases sont complémentaires deux à deux et ne peuvent s'apparier qu'ainsi : adénine avec thymine, guanine avec cytosine. Ces liaisons sont responsables de la forme en échelle de l'ADN, les liaisons entre bases sont les échelons de la molécule d'ADN, qui s'enroule en hélice. Cette complémentarité entre les bases est également conservée lors de la réplication de l'ADN.


La synthèse d'un ARN messager

L'ADN est situé dans le noyau, siège de l'information génétique.
La synthèse des protéines a lieu dans le cytoplasme au contact des ribosomes accolés au réticulum endoplasmique. Pour assurer la liaison entre les deux, il y a synthèse d'ARN messager (acide ribonucléique). On parle de transcription pour caractériser la synthèse d'ARN à partir d'ADN.

Les ARN messagers sont constitués comme l'ADN par l'enchaînement de nucléotides. Une des quatre bases est différente : l'uracile remplace la thymine. Ils sont simple brin, constitués d'une seule chaîne de nucléotides, contrairement à l'ADN.
L'ARN messager passe à travers la membrane nucléaire et transporte dans le cytoplasme l'information qu'il porte.
L'ARN messager sert de matrice à la production de protéines.
C'est la traduction.


Un dictionnaire d'assemblage

Une protéine est formée par un enchaînement précis d'acides aminés. Il en existe 20 différents et de leur ordre dépendent les propriétés de la protéine. Il existe donc un dictionnaire d'assemblage qui permet, à partir de l'alphabet de l'ARN messager à 4 lettres, de composer les mots codant pour chacun des 20 acides aminés. C'est le code génétique. Chaque mot est composé de 3 bases : le triplet ou codon.


La redondance du code génétique

Il y a 64 triplets ou codons et 20 acides aminés. Ainsi plusieurs codons codent pour le même acide aminé : il y a redondance. D'autre part, 3 codons ne codent pas pour un acide aminé, mais commandent l'arrêt de la synthèse de la protéine, ce sont les codons-stop.

Le code génétique est non chevauchant : une base n'entre dans la composition que d'un seul codon.

Le code génétique est ponctué : tous les codons sont contigus. Il n'y a pas de base entre deux codons qui n'entrerait pas dans l'un des deux.


Un langage universel

Le code génétique est commun à tous les êtres vivants, de la bactérie à l'homme, chez les animaux comme chez les végétaux : il est universel. Ceci signifie que lorsqu'un gène, issu d'un organisme codant pour un caractère particulier, est inséré dans un deuxième organisme, ce dernier sera capable d'exprimer la même protéine. Il parle le même langage et comprendra ces informations codées.