Calculer à partir d'une base de données la quantité d'ADN présente dans une cellule humaine.

Thème pédagogique : La réplication de l'ADN
Niveau : Première spécialité SVT
Connaissance :
Chaque chromatide est constituée d'une longue molécule d'ADN associée à des protéines structurantes.
Capacités : 
Calculer la longueur totale d’une molécule d’ADN dans un chromosome et de l’ensemble de l’ADN d’une cellule humaine ; comparer avec le diamètre d’une cellule. Calculer la longueur d’ADN de l’ensemble des cellules humaines.

Pour déterminer la longueur d'ADN dans une cellule, il s'agit de déterminer

Les banques de séquences fournissent les séquences des molécules d'ADN exprimés en paires de bases (pb). Elles permettent de connaitre le nombre de paires de bases constituants les chromosomes. On cherche ici à déterminer la longueur des séquences des chromosomes et donc de l'ensemble de l'ADN nucléaire dans une cellule. Cette valeur peut alors être utilisée pour calculer la longueur totale de l'ADN dans un chromosome ou une cellule en se servant du résultats de l'activité précédente.

2. Détermination de la longueur de l’ADN présent dans une cellule.

Détermination à partir des bases de données du nombre de paires de nucléotides de l’information génétique.

Exploiter la base de données (Genome data viewer par exemple) pour déterminer la longueur de l’ADN présent dans une cellule :

Tableau de résultat (un fichier de tableur est disponible en haut de page) :
L'utilisation du tableur permet de calculer automatiquement les résultats et de réaliser les conversions d'unités.

 Bilan : 

Aide à la résolution :

Étape 1 : Recherche du nombre de nucléotides présent dans les chromosomes.
Exploiter la base de données (Genome data viewer) pour trouver le nombre de paires de base des chromosomes et compléter le tableau de résultats:

Étape 2 : Détermination la longueur de l’ADN des chromosomes.
Calculer à partir des résultats précédents (Etape 1) et de l'épaisseur d'un nucléotides la longueur de l’ADN dans chaque chromosome.

Étape 3 : Détermination la longueur de l’ADN dans une cellule.
Calculer à partir des résultats précédents (Etape 2) la longueur de l’ADN dans une cellule.

Éléments de réponse :

Pour calculer la longueur d'ADN présent dans une cellule, on recherche la quantité d'ADN présente dans la séquence de chaque chromosome. Cette quantité est multipliée par l'épaisseur d'une paire de nucléotide pour obtenir la longueur en ADN de chaque chromosome. La somme de ces longueurs multipliée par le nombre de chromosomes indique la longueur totale d'ADN présent dans une cellule.

Limites de la démarche : Cette démarche permet d'obtenir un ordre de grandeur de cette longueur d'ADN dans la cellule. En effet :
- il existe plusieurs formes d'ADN dans les cellules, les forme A, B ou Z induisant des différences de longueurs d'un segment d'ADN,
- cette activité ne prend en compte que l'ADN nucléaire sans intégrer l'ADN mitochondrial,
- selon la base de données utilisée les valeurs diffèrent légèrement traduisant la diversité de l'ADN chez les individus.

Elle permet néanmoins de mettre en évidence la grande quantité d'ADN présente dans les cellules.