Par Kevin Beck, mis à jour le 30 août 2022
Les nucléotides et les nucléosides sont tous deux les éléments constitutifs de l'ADN et de l'ARN, mais la distinction clé est la présence d'un groupe phosphate. Un nucléoside est constitué d'une base azotée liée à un sucre à cinq carbones (ribose ou désoxyribose). Lorsqu’un ou plusieurs groupes phosphate s’attachent à ce sucre, la structure résultante est un nucléotide. Cette différence structurelle apparemment minime influence la façon dont ces molécules interagissent, comment elles forment la double hélice de l'ADN et comment l'ARN fonctionne dans la synthèse des protéines.
Un nucléoside est composé de deux parties :une base azotée et un sucre. Le sucre peut être du ribose (dans l'ARN) ou du désoxyribose (dans l'ADN). La base azotée appartient à l'une des deux catégories suivantes :les purines (adénine et guanine) ou les pyrimidines (cytosine, thymine et uracile). Dans l'ADN, les quatre bases sont l'adénine, la guanine, la cytosine et la thymine; L'ARN remplace la thymine par l'uracile.
L’ajout d’un groupe phosphate – ou d’une chaîne de trois phosphates maximum – au sucre transforme le nucléoside en nucléotide. Ce changement est la caractéristique déterminante qui sépare les nucléotides des nucléosides et détermine comment ils peuvent se lier pour former des polymères.
La structure double brin de l’ADN repose sur un appariement de bases complémentaires :l’adénine s’apparie exclusivement à la thymine, tandis que la cytosine s’apparie à la guanine. Dans l’ARN, la molécule simple brin peut se replier sur elle-même pour créer des régions double brin transitoires où l’adénine s’associe à l’uracile et la cytosine à la guanine. Ces appariements spécifiques garantissent un transfert précis des informations génétiques lors de la transcription et de la traduction.
Lorsqu’un nucléoside acquiert un seul phosphate, il devient un nucléotide monophosphate. Les nucléotides peuvent en outre lier des phosphates supplémentaires pour former des diphosphates et des triphosphates, qui jouent un rôle crucial dans le transfert d'énergie et la signalisation cellulaire. Par exemple :
Comprendre les structures et les interactions de ces molécules donne un aperçu des processus fondamentaux qui soutiennent la vie, de la réplication de l'ADN au métabolisme cellulaire.
