Par Andy Klaus Mis à jour le 30 août 2022
Les cellules humaines fonctionnent comme des usines microscopiques, accomplissant des tâches biochimiques complexes qui rivalisent même avec les installations industrielles les plus avancées. Ces minuscules unités se reproduisent avec un minimum d’énergie et orchestrent la construction du corps entier avec une précision informatique. La précision de ce système est maintenue grâce à une séquence d'événements chimiques étroitement contrôlée.
La production de protéines se déroule à travers une série d’étapes coordonnées, chacune guidée par des signaux externes et internes. Premièrement, des signaux externes – souvent des signaux hormonaux – informent la cellule d’un besoin d’une protéine spécifique. Des récepteurs spécialisés à la surface cellulaire captent ces signaux et déclenchent une cascade d’événements intracellulaires qui atteignent finalement le noyau, où le plan génétique de la protéine est lu. L'ARN messager (ARNm) résultant est ensuite traduit par les ribosomes en une protéine fonctionnelle.
Lorsque le corps a besoin de plus d’une protéine particulière, les glandes sécrètent des hormones, dont beaucoup sont elles-mêmes des protéines, en réponse à des stimuli physiologiques. Ces hormones voyagent dans la circulation sanguine et se lient aux récepteurs des cellules cibles. L'événement de liaison déclenche la transduction du signal, une série de changements moléculaires qui transmettent le message de la membrane cellulaire au noyau. Ce processus garantit que les gènes corrects sont activés uniquement lorsque cela est nécessaire.
À l’intérieur du noyau, la machinerie de transduction du signal active l’ARN polymérase, l’enzyme qui déroule la double hélice d’ADN le long du gène concerné. L'ARN polymérase lit la matrice d'ADN et synthétise un brin complémentaire d'ARN messager (ARNm). Cet ARNm transporte les instructions génétiques du noyau jusqu'au cytoplasme, où aura lieu la synthèse des protéines.
Une fois dans le cytoplasme, les ribosomes s'attachent à l'ARNm au niveau du codon d'initiation, une séquence spécifique de trois nucléotides qui marque le début de la région codante pour la protéine. Les molécules d'ARN de transfert (ARNt), chacune portant un acide aminé particulier, reconnaissent les codons complémentaires sur l'ARNm et délivrent leurs acides aminés au ribosome. Le ribosome se déplace le long de l’ARNm, ajoutant séquentiellement des acides aminés pour former une chaîne polypeptidique. Lorsque le ribosome atteint un codon d'arrêt, un facteur de libération signale la fin de la synthèse et la protéine nouvellement formée est libérée pour le repliement et le déploiement fonctionnel.