L'Année Internationale de la Cristallographie en France

2014, Année Internationale de la Cristallographie en France ( AICr2014 ), a permis de fédérer sept sociétés savantes ( l’AFC, la SFMC, la SFN, la SFμ, la SFP, la SCF et l’UdPPC ) qui, avec les principales tutelles scientifiques comme le CNRS et le Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche, ont construit des évènements nationaux, mis à disposition des outils de communication et relayé de très nombreuses initiatives en Région. Du collégien au chercheur averti en passant par l’homme de la rue, nous avons interpellé, provoqué l’étonnement, expliqué… et parfois sans doute convaincu que la cristallographie, science transversale par essence, est au coeur de notre monde moderne. Un bilan plus complet a été publié dans Reflets de la Physique 44-45 (2015), 12-14.
Le site dédié à toutes les activités dans le cadre de l'AICr2014 a été en ligne de septembre 2013 jusqu'en janvier 2015 et a été repris presque dans son intégralité sur le site de l'Association Française de Cristallographie, en accord avec les partenaires.

Découverte de la structure de l’ADN et code génétique

 

Au début des années 1940, des théories s’affrontent pour expliquer un grand mystère : dans quelles molécules se cache l’information génétique ? Les protéines ? L’ acide désoxyribonucléique , plus connu sous l’acronyme ADN ? D’autres macromolécules? En 1944, grâce aux travaux d’Avery, de MacLeod et de McCarty, il est admis que l’ADN est le support de l'hérédité génétique. En 1950 on sait, grâce à Edwin Chargaff, que la molécule d’ADN est composée de quatre types de molécules plus petites, appelées nucléotides et qui se distinguent par leurs bases azotées : A (adénine), T (thymine), C (cytosine) et G (guanine). Chargaff a aussi découvert que la composition en bases de l'ADN varie d'un organisme à l'autre mais les rapports A/T et G/C sont quasiment égaux et proche de 1. Mais quelle est l’architecture de cette macromolécule ?

 

James Watson, physicien anglais, et Francis Crick, biologiste américain, qui travaillent au Cavendish laboratory à Cambdrige, proposent une structure hélicoïdale de la molécule d’ADN. Ils construisent un modèle fait de boules et de fils de fer illustrant la structure de l’ADN dans les trois dimensions. Mais il y avait encore un certain nombre d’incertitudes sur ce modèle : par exemple, les gènes sont-ils constitués de deux ou trois chaînes d'ADN enroulées autour de l'autre ?

 

 

 

La diffraction des rayons X sera la clé de la compréhension de la génétique. Ce sont les clichés de diffraction de l’ADN effectués par Rosalind Franklin, à l’University College London, qui lèveront définitivement le voile sur la structure de l’ADN. Ils révèlent que l'ADN forme une double hélice (pour en savoir plus sur l'interprétation des clichés de diffraction de l'ADN, lire l'article de A. A. Lucas "Une fascination pour la double hélice - Simulations optiques de la diffraction des rayons X par l'ADN").

 

L’article décrivant la structure de l’ADN, publié par Watson et Crick, paraît alors dans le magazine Nature en avril 1953. L'ADN est composé de deux brins identiques de phosphates et de sucres (desoxyribose) enroulés l'un autour de l'autre. les bases A,T,C et G sont disposées comme des barreaux d'échelle entre les deux brins, formant ainsi la célèbre double hélice

L'ordre de ces bases le long de la molécule d'ADN définit l'information ou le code génétique. Cette découverte, l'un des événements scientifiques majeurs du xxe siècle, a bouleversé la biochimie et ouvert la voie à une discipline nouvelle, la biologie moléculaire. En 1962, Watson, Crick et Wilkins, un collègue de Rosalind Franklin, ont reçu conjointement le prix Nobel de médecine pour la détermination de la structure de l'acidedésoxyribonucléique (ADN). Rosalind Franklin, décédée d'un cancer à l'âge de 37 ans, n'a pas pu être honorée comme elle aurait dû l’être, le prix Nobel n’étant attribué que du vivant d’un(e) scientifique.

Grâce à cette découverte fondatrice, le code génétique peut désormais être décrypté. Grâce au progrès des biotechnologies, soixante ans après la découverte de l’ADN, le génome de nombreuses espèces est désormais connu. Celui de l’homme l’a été en 2003, et les séquences de nos 30 000 et quelque gènes sont toujours étudiées par les scientifiques du monde entier.

 

Références :

- La double hélice - compte-rendu personnel de la découverte de la structure de l'ADN James Dewey Watson, Hachette

- Rosalind Franklin, the dark lady of DNA Brenda Maddox

- http://sciencesetavenir.nouvelobs.com/fondamental/20130424.OBS6881/il-y-a-60-ans-la-decouverte-de-l-adn.html

- http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/biobk/biobookdnamolgen.html