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    ARNr: qu'est-ce que c'est?

    La synthèse des protéines est un processus important dans toutes les cellules eucaryotes, car la protéine forme les composants structurels de chaque cellule et est essentielle à la vie. La protéine est souvent appelée l'élément constitutif des cellules. Il existe trois formes principales d'ARN: l'ARN messager, l'ARN de transfert et l'ARN ribosomal. L'ADN contrôle toutes les activités de la cellule et il est synthétisé lorsque la cellule a besoin de plus de protéines. De petits morceaux d'ADN sont transformés en ARN grâce au processus de synthèse des protéines.
    L'ARN est-il fabriqué à partir d'ADN?

    Lorsqu'une cellule suit ses instructions génétiques, elle copie une partie de l'ADN en tant que gène pour le changer en un nucléotide d'ARN. L'ARN diffère de l'ADN de deux manières distinctes. Les nucléotides de l'ARN sont constitués du sucre ribose et sont appelés ribonucléotides. L'ADN contient du désoxyribose comme sucre. L'ARN a les mêmes bases que l'ADN de l'adénine, de la guanine et de la cytosine, mais il a la base ou l'uracile au lieu de la thymine qui est dans l'ADN. La structure de l'ADN et de l'ARN est très différente, car l'ADN est une hélice double brin et l'ARN est simple brin. Les chaînes d'ARN peuvent se replier dans une grande variété de formes de la même manière qu'une chaîne polypeptidique se replie pour former la forme finale d'une protéine.
    Combien de types principaux d'ARN existe-t-il?

    Il existe trois principaux types d'ARN qui sont produits sous forme de molécules dans le noyau des cellules humaines et animales. L'ARN est également situé dans le cytoplasme d'une cellule. Le cytoplasme d'une cellule est l'ensemble du contenu à l'extérieur du noyau qui est enfermé par la membrane cellulaire individuelle. Les trois principaux types d'ARN sont l'ARN messager, l'ARN de transfert et l'ARN ribosomal, ou ARNr. Chacun des trois types d'ARN a un rôle distinct dans la synthèse protéique de la transcription, le décodage et la traduction du code génétique qui commence par l'ADN.
    Quel est le processus de synthèse des protéines?

    La transcription est la première étape de synthèse des protéines dans laquelle l'ARN messager joue un rôle très important. L'ARN messager est instable et ne vit pas longtemps dans une cellule pour garantir que les protéines ne sont produites que lorsqu'elles sont nécessaires à la croissance ou à la réparation des cellules. La transcription, c'est quand l'information génétique dans l'ADN d'une cellule est transformée en un message sous forme d'ARN. Les protéines des facteurs de transcription déroulent le brin d'ADN pour permettre à l'enzyme ARN polymérase de transcrire un seul brin d'ADN. L'ADN est composé de quatre bases nucléotidiques d'adénine, de guanine, de cytosine et de thymine. Ils sont combinés en paires d'adénine plus guanine et de cytosine plus thymine. Lorsque l'ARN transcrit l'ADN en une molécule d'ARN messager, l'adénine se couple à l'uracile et la cytosine à la guanine. À la fin du processus de transcription, l'ARN messager est transporté hors du noyau et dans le cytoplasme.

    Vient ensuite le processus de traduction, au cours duquel l'ARN de transfert joue un rôle important dans la synthèse des protéines. L'ARN de transfert est le plus petit type d'ARN et a généralement une longueur d'environ 70 à 90 nucléotides. Il traduit le message au sein des séquences nucléotidiques de l'ARN messager en séquences d'acides aminés. Les acides aminés se lient avec d'autres acides aminés pour former des protéines, qui sont nécessaires à toutes les fonctions cellulaires. Les protéines sont formées à partir d'un ensemble de 20 acides aminés. L'ARN de transfert a la même forme qu'un trèfle avec trois boucles en épingle à cheveux. L'ARN de transfert a un site de fixation des acides aminés à une extrémité de celui-ci et une section dans la boucle centrale qui est appelée le site anticodon. Le site anticodon reconnaît les codons sur l'ARN messager. Un codon possède trois bases nucléotidiques continues qui créent un acide aminé et signalent la fin du processus de traduction. L'ARN de transfert et les ribosomes lisent les codons d'ARN messagers pour produire une chaîne polypeptidique, qui subit plusieurs changements avant de devenir une protéine pleinement fonctionnelle.

    L'ARN ribosomal (ou ARNr) a une fonction spécifique. Les ribosomes sont constitués de protéines ribosomales et d'ARN ribosomal. L'ARN ribosomal représente environ 60% de la masse du ribosome. Ils sont généralement composés d'une grande sous-unité et d'une petite sous-unité. Les sous-unités sont synthétisées dans le noyau par le nucléole. Les ribosomes sont de nature unique, car ils contiennent un site de liaison pour l'ARN messager et deux sites de liaison pour le transfert d'ARN à l'emplacement de l'ARN dans la grande sous-unité ribosomale. Une petite sous-unité ribosomique s'attache à une molécule d'ARN messager et simultanément une molécule d'ARN de transfert initiateur reconnaît et se lie à une certaine séquence de codon sur la même molécule d'ARN ribosomal pendant la traduction. Ensuite, la fonction d'ARNr comprend une grande sous-unité ribosomique qui rejoint le complexe nouvellement formé, puis les deux sous-unités ribosomales se déplacent le long de la molécule d'ARN messager pendant qu'elles traduisent les codons dans la chaîne polypeptidique entière lorsqu'ils les traversent. L'ARN ribosomal crée les liaisons peptidiques entre les acides aminés de la chaîne polypeptidique. Lorsqu'un codon de terminaison est atteint sur la molécule d'ARN messager, le processus de traduction se termine et la chaîne polypeptidique est libérée de la molécule d'ARN de transfert, moment auquel le ribosome se divise à nouveau en grandes et petites sous-unités comme elles l'étaient au début de la phase de traduction.
    Combien de temps prend le processus de synthèse des protéines?

    Le processus de l'ADN en ARN et du produit des protéines peut se produire à une vitesse étonnamment rapide. L'ARN est presque immédiatement libéré lorsqu'il se sépare du brin d'ADN. De cette manière, de nombreuses copies d'ARN peuvent être réalisées à partir du même gène exact en peu de temps. La synthèse de molécules d'ARN supplémentaires peut être lancée avant l'achèvement du premier ARN afin qu'il puisse produire de l'ARN rapidement. Lorsque les molécules d'ARN se suivent de près, elles peuvent chacune déplacer environ 20 nucléotides par seconde chez l'homme et l'animal. Plus de 1 000 transcriptions peuvent se produire en une heure à partir d'un seul gène.
    Qu'est-ce que la déplétion de l'ARNr?

    La déplétion de l'ARN ribosomal est la composante la plus abondante de l'ARN, car elle comprend la majorité de plus de 80 à 90% le total de l'ARN dans une cellule. L'épuisement de l'ARN ribosomal est lorsque l'ARN est partiellement retiré d'un échantillon entier d'ARN afin de mieux étudier la réaction de séquençage de l'ARN pour se concentrer sur les deux autres parties d'un échantillon d'ARN dans la transcription.
    Quels sont les autres types d'ARN Produit dans les cellules?

    Il existe trois autres types supplémentaires d'ARN qui peuvent être produits dans les cellules. La fonction des petits ARN nucléaires dans une variété de processus du noyau tels que l'épissage des ARN pré-messagers. Le petit ARN nucléolaire traite et modifie chimiquement l'ARN ribisomal. D'autres types d'ARN qui ne sont pas des unités codantes servent à fonctionner dans des processus cellulaires tels que la synthèse des télomères, l'inactivation du chromosome X et le transport des protéines vers le réticulum endoplasmique pour une bonne santé cellulaire.
    Que sont les virus à ARN?

    Un virus à ARN possède un noyau du matériel génétique obtenu à partir de l'ADN d'une cellule. Il a généralement une capside protectrice de protéines et une enveloppe lipidique pour une protection encore plus longue. Un virus à ARN s'attache à une cellule hôte, la pénètre, reproduit le matériel génétique et crée la capside protectrice puis émerge de la cellule. Les virus à ARN stockent le matériel génétique de l'ARN et non de l'ADN.

    Toutes les cellules saines stockent du matériel génétique dans l'ADN. L'ARN n'est utilisé que lorsque l'ADN est répliqué pour former de l'ARN et synthétiser les protéines nécessaires à une cellule saine pour vivre. L'ADN est beaucoup plus stable que l'ARN, donc l'ADN fait très peu d'erreurs lorsque les cellules se divisent, mais l'instabilité de l'ARN et sa réplication peuvent faire de nombreuses erreurs et il peut même interagir avec lui-même pour multiplier un virus. L'ARN peut faire jusqu'à une erreur sur 10 000 nucléotides à chaque fois qu'il est copié. Il est également beaucoup moins capable de corriger des erreurs génétiques que l'ADN. Lorsqu'un système immunitaire apprend à reconnaître un virus, il forme des anticorps pour combattre le virus. Les virus peuvent muter, le système immunitaire ne peut donc pas le reconnaître, puis il peut se multiplier. Cela permet aux virus à ARN de se propager beaucoup plus rapidement que les virus à ADN.

    Un virus qui survit peut se reproduire dans de nouvelles cellules grâce à la séquence d'ARN et produire des milliers de cellules qu'il reproduit contenant le virus. Les virus à ARN évoluent plus rapidement que tout organisme vivant réel. Des taux élevés de mutation des cellules infectées par le virus à ARN ne menacent pas la survie du virus.

    Il existe deux types de virus à ARN. Ils peuvent être à simple brin ou à brin sensible ou appariés en tant que brins antisens. Les virus à ARN antisence double brin doivent d'abord changer et se traduire en ARN sens simple brin. Cela permet à la cellule hôte d'être sous une forme lisible par les ribosomes. Le virus de la grippe A maintient les enzymes nécessaires à proximité du noyau d'acide nucléique du virus. Lorsqu'il passe d'un ARN antisens à un ARN sens, il peut ensuite être lu par les ribosomes de la cellule pour construire des protéines virales et se répliquer.

    Certains virus à ARN stockent leurs informations dans un brin sens afin de pouvoir être lues directement par les ribosomes de la cellule et il fonctionne comme un ARN messager normal. Dans ce cas, les ribosomes synthétisent la transcription d'ARN et créent une cellule virale antisens afin qu'elle puisse l'utiliser comme matrice pour synthétiser plus d'ARN viraux avec les protéines nécessaires à la vie des cellules. L'hépatite C est l'un des virus les plus mortels de ce type.

    Les exemples de rétrovirus sont le VIH et le sida. Ils stockent leur matériel génétique sous forme d'ARN mais ils utilisent l'enzyme de transcription inverse pour transformer leur ARN en ADN dans la cellule infectée. Cela permet de faire de nombreuses copies dans les cellules hôtes afin que le virus puisse infecter rapidement une grande quantité de cellules.

    Les coronavirus sont également des virus à ARN. Ils infectent principalement les voies respiratoires et gastro-intestinales supérieures chez l'homme. Le SRAS-CoV est un virus grave qui infecte les voies respiratoires supérieures ainsi que les voies respiratoires inférieures et il comprend également la détresse gastro-intestinale. Les coronavirus représentent un pourcentage important de tous les rhumes courants. Les rhinovirus sont la principale cause du rhume. Les conronavirus peuvent également entraîner une pneumonie.

    Le SRAS est un syndrome respiratoire aigu sévère et il contient des gènes d'ARN qui mutent très lentement. Le SRAS est transmis par des gouttelettes respiratoires dans l'air provenant des éternuements ou de la toux pour infecter les autres.

    Les infections à norovirus sont devenues célèbres pour apparaître sur des bateaux de croisière et être appelées virus de type Norwalk. Ceux-ci provoquent une gastro-entérite et se transmettent d'une personne à une autre par voie fécale-orale. Si une personne infectée travaille dans une cuisine, elle peut contaminer les aliments en ayant le virus sur les mains et sans porter de gants.

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