L’ADNr 16S est une section d’ADN procaryote qui code pour un gène présent dans toutes les bactéries. Les bactéries sont procaryotes, ce qui signifie qu’elles ne contiennent pas de noyau cellulaire ou d’organites, de sorte que l’ADN flotte librement au sein de ces organismes unicellulaires. Le gène de l’ADNr 16S code pour un brin d’ARN qui fait partie du ribosome. Ce brin d’ARN est appelé ARN ribosomique ou ARNr. Le r dans l’ADNr 16S signifie également ribosomal et montre qu’il s’agit d’un gène qui code une partie d’un ribosome dans la cellule bactérienne.
Les ribosomes sont constitués de deux sous-unités, la petite sous-unité et la grande sous-unité. Lorsque les deux sous-unités se rejoignent, l’ARN messager (ARNm) est introduit et traduit pour former des protéines. Dans les cellules bactériennes, l’ARNr transcrit à partir du gène de l’ADNr 16S forme la petite sous-unité du ribosome. Les gènes de l’ADNr 23S et de l’ADNr 5S codent pour l’ARNr qui constitue la grande sous-unité du ribosome.
Il y a plusieurs raisons pour lesquelles le gène de l’ADNr 16S est considéré comme utile. La première est que la plupart des scientifiques utilisent maintenant l’ADN pour caractériser les organismes au lieu d’utiliser des propriétés physiques. Deuxièmement, ce gène ne se trouve que dans les cellules bactériennes, ce qui signifie qu’il est utile pour identifier si une cellule est bactérienne ou provient d’une plante, d’un animal ou d’un champignon. Enfin, il est assez court par rapport aux autres gènes trouvés dans les bactéries, ce qui le rend beaucoup plus facile et moins coûteux à séquencer.
Le gène de l’ADNr 16S est l’un des gènes les plus conservés de tous. Cela signifie qu’il a subi très peu de changements au cours du temps, ou qu’il varie très peu d’une cellule à l’autre. Même les organismes qui sont lointainement apparentés, ou qui ont évolué il y a longtemps, ont des séquences d’ADNr 16S qui sont très similaires.
Les scientifiques utilisent ce gène, ainsi que d’autres gènes ribosomiques, pour mesurer la taxonomie, la phylogénie et le taux de divergence. La taxonomie est une méthode de classification scientifique des organismes en taxons ou groupes similaires. La phylogénie examine les relations évolutives entre les organismes. Le taux de divergence est une méthode d’estimation de la vitesse à laquelle différentes espèces de bactéries se sont formées et ont divergé de leurs ancêtres.
Au sein des micro-organismes, l’étude du gène de l’ADNr 16S a été utilisée pour examiner comment les organismes unicellulaires sont liés. En particulier, toute variation du gène est notée et comparée à d’autres cellules bactériennes. L’examen de ces différences permet aux chercheurs de former des liens évolutifs entre différents organismes.