L'acide ribonucléique (ARN) est un composé chimique qui existe dans les cellules et les virus. Dans les cellules, il peut être divisé en trois catégories: Ribosomal (ARNr), Messenger (ARNm) et Transfert (ARNt). Alors que les trois types d'ARN peuvent être trouvés dans les ribosomes, les usines de protéines des cellules, cet article se concentre sur les deux derniers, qui se trouvent non seulement dans les ribosomes mais dans le noyau cellulaire (dans les cellules qui ont des noyaux). le cytoplasme, le compartiment cellulaire principal entre le noyau et la membrane cellulaire. Les trois types d'ARN, cependant, travaillent de concert.

Qu'est-ce que l'ARN?

L'ARNm et l'ARNt existent dans des chaînes constituées de blocs de construction appelés nucléotides ARN. Chacun de ces nucléotides de construction est constitué d'un sucre appelé ribose, un groupe chimique de haute énergie, appelé phosphate, et l'une des quatre "bases azotées" - des structures annelées ou à double anneau dont le fond est construit non seulement à partir d'atomes de carbone mais de nombreux atomes d'azote (voir figure). Les nucléotides se connectent les uns aux autres par l'intermédiaire des groupes phosphate et sucre, qui forment un "squelette" auquel sont attachées les bases azotées, une pour chaque sucre ribose.

Les quatre bases azotées de l'ARN

Dans la plupart des cas, quatre bases sont trouvées dans l'ARN. Deux d'entre eux, l'adénine (A) et la guanine (G), contiennent deux anneaux chimiques et sont appelés purines. Les deux autres, chacun contenant un cycle chimique, sont la cytosine (C) et l'uracile (U), et ils sont appelés pyrimidines.

Synthèse de l'ARNm et de l'ARNt

L'ARNm et l'ARNt sont synthétisés par des processus appelés "appariement de bases" et "transcription", dans lesquels une chaîne d'ARN est déposée, à côté d'un brin d'acide désoxyribonucléique (ADN). Chez les bactéries et les archées, deux des trois principales divisions de la vie sur Terre, la synthèse de l'ARN a lieu le long d'un seul chromosome (et d'une structure organisée constituée d'un brin d'ADN et de diverses protéines). Dans l'autre division de la vie, l'eucaryote, la synthèse de l'ARN a lieu à l'intérieur du noyau, où l'ADN est emballé dans un ou plusieurs chromosomes. Les deux ARNm et ARNt contiennent des informations sous la forme de séquences spécifiques des quatre bases possibles dans chacun de leurs nucléotides. Ces séquences, à leur tour, sont synthétisées sur la base de la séquence de nucléotides dans l'ADN, spécifiquement la section de l'ADN (appelé le gène) qui a été utilisé pour synthétiser le brin d'ARN pendant le processus d'appariement des bases. ARNm

Chaque molécule, ou chaîne, de l'ARNm porte des instructions sur la façon de connecter plusieurs «acides aminés» dans une chaîne peptidique, qui devient une protéine. De la même façon que les nucléotides sont des blocs de construction pour l'ARN, les acides aminés sont des blocs de construction pour les protéines. L'évolution a produit un "code génétique" dans lequel chacun des 20 acides aminés de la vie est codé par une série de trois bases azotées dans les nucléotides d'ARN. Ainsi, chaque triplet de nucléotides d'ARN correspond à un acide aminé, et la séquence de nucléotides dicte la séquence d'acides aminés qui sera liée à la chaîne peptidique qui produit une protéine. Alors que dans certains cas, un acide aminé peut être représenté par plusieurs triplets de nucleotides, appelés codons, chaque codon sur l'ARN représente seulement un acide aminé. Pour cette raison, le code génétique est dit «dégénéré».

Fonction de l'ARNt

Alors que l'ARNm contient le «message» sur la façon de séquencer les acides aminés dans une chaîne, l'ARNt est le traducteur réel. La traduction du langage de l'ARN dans le langage de la protéine est possible, car il existe de nombreuses formes d'ARNt, chacune représentant un acide aminé (protéine) et capable de se lier avec un codon d'ARN. Ainsi, par exemple, la molécule ARNt pour l'acide aminé alanine a une zone ou un site de liaison pour l'alanine et un autre site de liaison pour les trois nucléotides ARN, le codon, pour l'alanine.

La traduction se trouve dans les ribosomes

Le processus de traduction des séquences de codons d'ARN en séquences d'acides aminés et donc en protéines spécifiques est en fait appelé "traduction". Il se produit dans les ribosomes, qui sont constitués d'ARNr et d'une variété de protéines. Pendant la traduction, un brin d'ARNm passe à travers un ribosome, comme une cassette à l'ancienne se déplaçant à travers un lecteur de bande. Lorsque l'ARNm se déplace, les molécules d'ARNt portant l'acide aminé approprié se lient au codon d'ARN auquel elles correspondent, et la séquence d'acides aminés est mise en place.