Les 5 bases azotés

Par H.GalimBiocalendrier de l'Avent, Biocalendrier de l'Avent 2018

Sucre, phosphate et base azotée, voilà ce qui compose un nucléotide, cette petite unité qui compose notre grosse molécule d’Acide DésoxyribNucléique ou ADN. On pourrait s’intéresser au sucre ou même à l’utilité du groupement phosphate, mais aujourd’hui, notre regard se portera sur les bases azotées.

Qu’est-ce qu’une base azotée ? Quelle est sa fonction au sein de l’ADN ?

Que de questions auxquelles nous tenterons de répondre à travers cet article.

Dans un premier temps, il y a effectivement 5 bases azotées, qui sont l’Adénine, la Cytosine, la Guanine, la Thymine et l’Uracile, communément appelé bases A, C, G, T et U. Les bases de l’ADN sont A, C, G et T, et celle de l’Acide RiboNucléique ou ARN sont A, C, G et U, l’Uracile remplace la Thymine pour ce dernier. Cependant, je ne vous apprends rien jusque-là.

Mais pourquoi la thymine remplace l’uracile, me direz-vous ? Tout cela se passe au niveau chimique des bases, en effet, la structure chimique de la thymine et de l’uracile se ressemble en tout point, excepté au niveau du carbone 5, où l’on rajoute un groupement méthyle (CH3) pour la thymine.

Ces bases sont divisées en 2 groupes : les bases pyrimidiques caractéristiques de l’adénine et de la guanine, et les bases puriques propres à la thymine, la cytosine et l’uracile.

Les bases pyrimidiques sont constituées d’un cycle à 6 atomes dont 2 atomes d’azote, et les bases puriques sont constituées de 2 cycles accrochés ensemble, 1 à 5 atomes dont 2 atomes d’azote et 1 à 6 atomes dont 2 atomes d’azotes, un 3e atome d’azote est également fixé sur le cycle à 6 atomes. Il y a incontestablement beaucoup d’atomes d’azote au sein de ces bases, d’où le terme de « bases azotées ».

Source image : Wikipédia

Communément, les bases azotées sont les composants des unités de base de l’ADN. On parle de nucléoside et nucléotide, mais qu’est-ce qui les différencie ?

C’est très simple, une base azotée établie ce que l’on appelle une liaison osidique, c’est-à-dire une liaison entre son atome d’azote et l’atome de carbone d’un sucre. Par exemple le ribose dans l’ARN et le désoxyribose dans l’ADN, la base azotée forme alors avec le sucre ce que l’on appelle un nucléoside, tels que l’adénosine, la guanosine, la thymidine et la cytidine.

Ensuite, l’ajout d’un groupe phosphate transforme alors ce nucléoside en nucléotide. Maintenant que vous savez tout faites attention à ne pas confondre les deux !

Pour finir, il faut expliquer la complémentarité des bases. Mais qu’est-ce que c’est ? On sait tous que l’adénine se lie avec la thymine, et la guanine avec la cytosine, c’est ce que l’on appelle l’hybridation, mais qu’est-ce que cela signifie ?

Prenons deux simples brins d’ADN en solution avec des successions de plusieurs bases azotées chacun. Ces brins ne pourront s’apparier, c’est-à-dire se lier, uniquement si leurs bases s’accordent entre elles.

L’hybridation entre adénine et thymine correspond à la formation 2 de liaisons hydrogènes entre les deux bases. De l’autre côté, l’hybridation entre guanine et cytosine représente la formation de 3 liaisons hydrogènes.

Source image : Wikipédia

Source image : Wikipédia

Ces liaisons hydrogènes, sont des liaisons de faibles énergies qui résultent d’une différence d’électrons entre un atome hydrogène qui ne possède qu’un proton et un autre atome très électronégatif riche en électrons. Au sein de l’ADN, la liaison guanine-cytosine est plus forte que la liaison adénine-thymine, du fait qu’elle possède plus de liaisons hydrogènes.

C’est la fermeté de ces liaisons qui permet à notre molécule d’ADN de rester parfaitement stable.

Je terminerais juste sur cette phrase qui résume bien l’essence même de la fonction des bases azotées :

« Les bases azotées sont les pièces de Lego élémentaires de la Vie » (Docteur Didier Perret, section chimie et biochimie). En effet ces petites bases sont l’essence même de nos cellules, car elles sont la base de notre matériel génétique, qu’est l’ADN.

 

Rédigé par : Hugo GALIM

Sources :