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Sauter à un chapitre clé
Les protéines sont la monnaie du corps, elles servent de médiateur à toutes les fonctions corporelles et aident à maintenir les cellules. Chaque cellule contient de l'ADN, qui est le schéma directeur de la création des protéines. Les protéines sont créées à partir de l'ADN au cours d'un processus connu sous le nom d'expression génétique. L'ARN joue un rôle crucial dans l'expression des gènes. Dans ce qui suit, nous allons étudier l'ARNr, l'ARNt et l'ARNm et leurs fonctions dans l'expression génétique !
Types d'ARNr, d'ARNt et d'ARNm
Comme tu viens d'apprendre la biologie, il se peut que tu confondes l'ADN et l'ARN. Jetons donc un coup d'œil à leurs définitions.
L'ADN signifie acide nucléique désoxyribose et est composé d'un sucre désoxyribose, d'un groupe phosphate et de bases. Les quatre bases présentes dans l'ADN sont l'adénine, la guanine, la cytosine et la thymine.
L'acide ribonucléique, également connu sous le nom d'ARN, est une séquence de nucléotides composée d'un sucre ribose, d'un groupe phosphate et de bases. Dans les organismes vivants, on trouve quatre bases dans l'ARN: l'adénine, la guanine, la cytosine et l'uracile.
La figure 1 illustre les différences entre l'ADN et l'ARN. Tous les ARN sont dérivés de l'ADN au cours d'un processus connu sous le nom de transcription.
Transcription: Le processus de synthèse de l'ARN à partir de l'ADN. C'est la première étape de l'expression des gènes.
Ton ADN code pour différents types d'ARN tels que ARNr, ARNt et ARNm.
ARNr signifie ARN ribosomique. Ce type d'ARN sera finalement converti en ribosomes et représente 80 % de l'ARN total présent dans une cellule donnée. Les ribosomes sont des protéines spécialisées qui travaillent pour convertir l'ARNm en protéines fonctionnelles au cours d'un processus connu sous le nom de traduction.
Comme l'ARNr, les ARNt sont très importants pour la traduction. ARNt signifie ARN de transfert, ce qui décrit exactement leur fonction. Ces ARNt spécialisés transfèrent les acides aminés pendant la traduction de l'ARNm en protéines. Chacun des 20 acides aminés se lie à un ARNt spécifique et est déposé sur la chaîne peptidique en croissance.
ARNm signifie ARN messager. Ce type d'ARN est fabriqué pendant la transcription et contient le plan d'une protéine fonctionnelle. L'ARNm est directement fabriqué à partir de tes gènes et crée les protéines codées par ton ADN.
Traduction: Le processus de synthèse des acides aminés à partir de l'ARNm. C'est la deuxième étape de l'expression des gènes.
Transcription de l'ARNr, de l'ARNt et de l'ARNm
L'ARNr, l'ARNt et l'ARNm sont tous synthétisés pendant la transcription. La transcription est le processus qui consiste à lire les codes génétiques sous forme d'ADN et à les transcrire en ARN.
Comme indiqué précédemment, la transcription est la première étape de l'expression des gènes. Avant la transcription, une série d'événements doit se produire afin de recruter les bonnes protéines sur le gène qui doit être transcrit. Les protéines spécialisées qui rendent la transcription possible sont appelées facteurs de transcription.
Les facteurs de transcription se rendent dans une zone située en amont du gène, appelée région promotrice.
La région prom otrice est une série de paires de bases d'ADN qui sert de site de départ pour la transcription.
Lorsque la région promotrice est exposée, le TFIID est le premier facteur de transcription qui se lie au promoteur. TFIID signifie facteur de transcription II D.
Cela signifie qu'il s'agit du facteur de transcription associé à l'ARN polymérase II, qui est l'enzyme qui facilite la transcription et fabrique en fait la transcription de l'ARN à partir du brin d'ADN. L'ARN polymérase II et les facteurs de transcription qui lui sont associés sont connus sous le nom de complexe de préinitiation.
Discutons maintenant de la série d'événements nécessaires à la formation du complexe de préinitiation.
TFIID
TFIIA
TFIIB
TFIIF ; avec l'ARN pol2
TFIIE
TFIIH
TFIIH est un facteur de transcription très important parce qu'il a pour fonction de décompresser la molécule d'ADN, ce qui expose le brin modèle de l'ADN. Une fois le brin modèle décompressé, le complexe de préinitiation interagit avec d'autres facteurs de transcription connus sous le nom d'activateurs et de répresseurs qui dictent le taux de transcription.
Les activateurs servent à augmenter le taux de transcription tandis que les répresseurs le diminuent. Nous ne discuterons pas en profondeur des mécanismes des activateurs ou des répresseurs, car ils dépassent le cadre de cet article. Lorsque le complexe de préinitiation interagit avec un activateur, il commence à transcrire le brin modèle. Voir la figure 2 pour une visualisation de la transcription.
Pour la séquence d'ADN modèle GCC-TAT-ATG-ATT, quelle est la séquence d'ARN donnée ? Eh bien, d'après la première section de l'article, nous savons que les bases possibles dans l'ARN sont l'uracile, la guanine, l'adénine et la cytosine.
Pour synthétiser la séquence d'ARN, tu dois d'abord connaître les règles de paires de bases : L'adénine s'apparie avec la thymine et la cytosine s'apparie avec la guanine. Nous savons que la base thymine est remplacée par l'uracile dans l'ARN. Sur la base de ces règles, nous savons donc que la séquence d'ARN complémentaire est CGG-AUA-UAC-UAA .
Une fois que le brin modèle est synthétisé, il subit une série de modifications post-transcriptionnelles telles que le coiffage de l'amorce 5', l'ajout de la queue poly-A de l'amorce 3' et l'épissage .
Lorsque l'ARN polymérase transcrit l'ARN, elle le fait de l'extrémité 5' à l'extrémité 3'. La coiffe 5' et la queue poly-A sont nécessaires pour stabiliser la molécule d'ARN et l'empêcher d'être dégradée.
L'épissage est le processus qui consiste à retirer les introns de l'ARN. Les introns sont la partie non codante de l'ARN, tandis que les exons sont la partie codante. Cela signifie que les introns ne codent aucun acide aminé, alors que les exons le font.
Une fois que l'ARN est complètement formé et traité, il sera exporté hors du noyau et dans le cytoplasme. Dans le cas de l'ARNr, il restera dans le noyau où il sera utilisé pour la synthèse des ribosomes. L'ARNt et l'ARNm seront exportés vers le cytoplasme pour y être traduits.
Cytoplasme: zone de la cellule située à l'extérieur du noyau.
Fonctions de l'ARNr, de l'ARNt et de l'ARNm
Comme nous l'avons déjà mentionné, les ARNr se rassemblent pour former les ribosomes qui ont pour fonction de traduire l'ARNm en protéines fonctionnelles. Les ARNt aident les ribosomes pendant le processus de traduction. Examinons le processus de traduction plus en détail.
Rappelle que la traduction est le processus de synthèse des acides aminés à partir de l'ARNm. Pendant la traduction, les ribosomes font correspondre les bases de l'ARNm par séries de trois, appelées codons.
Une fois de plus, la règle des paires de bases entre en jeu pendant la traduction. Les molécules d'ARNt ont pour fonction de déposer les bons codons sur la séquence d'acides aminés en cours de croissance. Lorsque les ribosomes atteignent un codon d'arrêt, ils libèrent la séquence d'acides aminés entièrement formée et l'ARNm !
Interaction entre l'ARNr, l'ARNt et l'ARNm
L'ARNr, l'ARNt et l'ARNm interagissent pendant la traduction. Les étapes de la traduction sont les suivantes :
Le ribosome se lie à la molécule d'ARNm.
Le ribosome commence à faire correspondre les codons liés à l'ARNt à la molécule d'ARNm.
À mesure que de nouvelles molécules d'ARNt se lient au ribosome, l'acide aminé associé à l'ARNt est déposé sur la chaîne peptidique en croissance.
Ce processus se poursuit jusqu'à ce qu'un codon d'arrêt soit rencontré sur l'ARNm.
Lorsque le codon stop est atteint, le ribosome libère la séquence d'acides aminés entièrement formée.
La séquence d'acides aminés est libérée et sera pliée en une protéine fonctionnelle.
Voir la figure 3 pour une représentation visuelle de la traduction.
Différences entre l'ARNr, l'ARNt et l'ARNm
Pour terminer, examinons les différences entre l'ARNr, l'ARNt et l'ARNm.
L'ARNr, l'ARNt et l'ARNm sont tous des molécules d'ARN, mais chacune a des fonctions différentes. Les ARNr constituent les ribosomes.
Les ribosomes ont une grande sous-unité appelée 50S et une petite sous-unité appelée 30S. Chaque sous-unité ribosomique comprend sa propre séquence d'ARNr.
Au sein du ribosome, il existe deux types différents d'ARNr: les petits ARNr et les grands ARNr. Ces ARNr constituent respectivement les petites et les grandes sous-unités.
Ces ARNt spécialisés transfèrent les acides aminés pendant la traduction de l'ARNm en protéines. Chacun des 20 acides aminés se lie à un ARNt spécifique et est déposé sur la chaîne peptidique en croissance pendant la traduction.
Enfin, l'ARNm contient le plan de tes gènes qui seront traduits en protéines fonctionnelles nécessaires à la signalisation cellulaire et au métabolisme général.
ARNr, ARNt et ARNm - Principaux enseignements
- L'acide ribonucléique, également connu sous le nom d'ARN, est une séquence de nucléotides composée d'un sucre ribose, d'un groupe phosphate et de bases.
- ARNr signifie ARN ribosomal. Ce type d'ARN sera finalement converti en ribosomes et représente 80 % de l'ARN total trouvé dans une cellule donnée
- Dans les organismes vivants, on trouve quatre bases dans l'ARN : l'adénine, la guanine, la cytosine et l'uracile.
- Les ARNt sont très importants pour la traduction. ARNt signifie ARN de transfert, ce qui décrit exactement leur fonction. Ces ARNt spécialisés transfèrent les acides aminés pendant la traduction de l'ARNm en protéines.
- L'ARNm contient le plan de tes gènes qui seront traduits en protéines fonctionnelles nécessaires à la signalisation cellulaire et au métabolisme général.
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