L'acide ribonucléique, ou ARN, est un parent proche de l'acide désoxyribonucléique (ADN). Les deux sont des molécules contenant un squelette de sucres et de phosphates alternés, avec l'une des quatre bases de nucléotides différentes - des molécules cycliques contenant de l'azote - suspendues à chaque groupe de sucre. Un groupe de sucre d'ADN a un atome d'oxygène de moins que le sucre dans l'ARN. L'ADN est le gardien du code génétique d'une espèce, mais un type d'ARN est un messager temporaire qui envoie une copie du code de l'ADN d'une cellule à sa machinerie productrice de protéines.
Code génétique de l'ADN
L'ADN est une molécule double-brin. Les deux brins se lient les uns aux autres en raison des liaisons atomiques entre les bases nucléotidiques sur chaque brin, aidées par d'autres forces de liaison fournies par des protéines appelées histones. La séquence de bases nucléotidiques le long d'un brin d'ADN est un code pour la production de protéines. Chaque triplet de bases code pour un acide aminé spécifique, le bloc de construction de la protéine. Les quatre bases d'ADN sont l'adénine (A), la cytosine (C), la guanine (G) et la thymine (T). Les bases d'un brin d'ADN sont appariées à des bases sur son brin frère selon des règles strictes: le couple A doit être associé à celui de T et celui de C doit correspondre à celui de G. Par conséquent, un brin d'ADN dans une molécule à double hélice est antiparallèle à son brin frère, car les paires de bases à chaque position sont complémentaires.
Types d'ARN
La cellule produit de l'ARN en transcrivant des sections de molécules d'ADN connues sous le nom de gènes. L'ARN ribosomique (ARNr) est utilisé pour construire des ribosomes, qui sont les minuscules usines productrices de protéines de la cellule. Transfert ARN (ARNt) agit comme un bus navette pour aller chercher des acides aminés aux ribosomes au besoin. C'est le travail de l'ARN messager (ARNm) de dire au ribosome comment construire une protéine - c'est-à-dire l'ordre dans lequel les acides aminés doivent être liés à un brin croissant de protéines. Pour que les protéines sortent correctement, l'ARNm doit transmettre le bon code génétique de l'ADN aux ribosomes.
Transcription
Pour construire une molécule d'ARN, la zone autour d'un gène d'ADN doit d'abord se détendre et deux brins doivent temporairement se séparer. La séparation permet à un complexe enzymatique contenant l'ARN polymérase de s'insérer dans un espace et de se fixer à la zone de départ du gène, ou promoteur, sur l'un des deux brins. Le complexe se fixe uniquement au «brin matrice» et non au «brin sens» complémentaire. En se déplaçant le long du brin matrice ADN une base à la fois, le complexe ajoute des bases nucléotidiques complémentaires au brin croissant d'ARN. L'enzyme observe les règles d'appariement des bases à une exception près: elle utilise l'uracile de base (U) à la place de la base de T. Par exemple, si le complexe rencontre la séquence de base AATGC sur le brin matrice d'ADN, il ajoute des bases nucléotidiques dans la séquence UUACG au brin d'ARN. De cette manière, le brin d'ARN correspond au gène sur le brin sens et complète le gène sur le brin modèle. Une fois la transcription terminée, la cellule ajoute des séquences à chaque extrémité d'un brin d'ARNm brut, appelé le transcrit primaire, pour le protéger des attaques enzymatiques, élimine les parties indésirables, puis envoie le brin mature pour trouver un ribosome. h2> Traduction
La molécule d'ARNm nouvellement codée se déplace vers un ribosome, où elle se fixe à un site de liaison. Le ribosome lit le premier triplet, ou codon, de bases d'ARNm et attrape une molécule ARNt-acide aminé qui a un anti-codon complémentaire des bases. Invariablement, le premier codon d'ARNm est AUG, qui code pour l'acide aminé méthionine. Par conséquent, le premier ARNt contient l'anti-codon UAC et a une molécule de méthionine en remorque. Le ribosome arrête la méthionine de l'ARNt et l'attache à un site spécifique sur le ribosome. Le ribosome lit ensuite le codon d'ARNm suivant, attrape un ARNt avec un anti-codon complémentaire et attache le second acide aminé à la molécule de méthionine. Le cycle se répète jusqu'à la fin de la traduction, moment auquel le ribosome libère la protéine fraîchement émise qui a été codée par le brin de l'ARNm.
