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  • ARN messager
  • ARN de transfert
  • ARN ribosomal
  • ARN prémessager

L'ARN MESSAGER

L'ARN messager (ARN m), se forme au contact de l'ADN et son rôle consiste à transcrire une séquence d'ADN puis de transporter l'information génétique recueillie du noyau vers le cytoplasme. L'ARN messager va ensuite se placer sur une unité d'assemblage des protéines, le ribosome, où il sera traduit pour élaborer une séquence d'acides aminés nécessaires à la synthèse des protéines.
L'information génétique d'une cellule, qui gouverne tous les aspects de sa vie, est contenue dans son ADN. Cette information doit être traduite sous la forme de protéines, qui sont les molécules effectrices de l'organisme vivant. Plutôt que d'utiliser directement la matrice d'ADN pour synthétiser des protéines, l'évolution a établi une molécule intermédiaire, l'ARN messager, qui est une réplique d'une partie de l'ADN appelé gène. En effet, à un gène correspond en général une protéine. Le passage par un intermédiaire ARNm permet aussi de réguler l'expression des gènes. Les besoins cellulaires pour une protéine donnée peuvent varier en fonction des conditions environnementales, du type cellulaire, du stade de développement, de l'âge de la cellule. Les ARNm sont des molécules labiles, dont la durée de vie est limitée, variant de quelques minutes à quelques heures. Leur production peut être adaptée par la cellule aux conditions spécifiques auxquelles la cellule est confrontée. Lorsqu'une protéine est nécessaire, la cellule transcrit l'ARNm correspondant. Lorsqu'à l'inverse elle n'en à plus besoin, la transcription du gène s'arrête et l'ARNm est progressivement dégradé par des ribonucléases (ou RNases). Ainsi la production de protéine peut être stimulée ou réprimée en fonction des besoins.
Comme tous les ARN, l'ARNm est un acide nucléique résultant de la polymérisation de ribonucléotides reliés par des liaisons phosphodiester.

 

adn-arn
Comparaison ADN/ARNm

ARNm

Transcription de L'ARNm à partir de l'ADN dans le noyau

L'ARN DE TRANSFERT

Les ARN de transfert (ARN t) sont des molécules qui se placent sur les sites du ribosome où va être lu l'ARN messager. En effet, il n'existe aucune affinité entre les ARN messagers et les acides aminés, ni in vivo ni in vitro, la jonction entre le code et ce qu'il spécifie se fait par l'intermédiaire de ces molécules adaptatrices que sont les ARN de transfert. Ces petites molécules (environ 70 nucléotides) possèdent deux fonctions essentielles : la possibilité, pour chacune d'entre elles de se lier à un acide aminé spécifique et d'autre part de reconnaitre un codon précis grâce à un anticodon c'est à dire un triplet complémentaire du codon. La reconnaissance anticodon - codon repose sur la complémentarité des bases et met en jeu la structure primaire des ARN de transfert, la reconnaissance spécifique d'un acide aminé est beaucoup plus complexe et implique l'architecture, en trois dimensions, de ces molécules particulières.

L'image d'une structure secondaire en "feuille de trèfle" représentée dans la figure ci-dessous fait ressortir la présence de palindromes et la structure secondaire qui en découle.On va distinguer plusieurs régions caractéristiques: le bras accepteur comprend les deux extrémités, c'est l'extrémité 3' qui va fixer l'acide aminé, elle est invariable pour tous les ARN de transfert (C C A), et ne confère donc aucune spécificité. une succession de structures en double hélice interompues par des boucles dont la boucle anticodon qui contient le triplet spécifique Cette représentation plane ne donne pas une idée précise de la structure tertiaire, grossièrement en forme de "L", maintenue par des liaisons hydrogène. Or, c'est certainement cette structure qui conditionne la fonction de ces molécules adaptatrices. *Remarque : les ARN de transfert contiennent des bases dites "rares" telles que pseudouridine, dihydrouridine, inosine ... qui sont en fait des bases modifiées après la transcription. Ces bases contribuent largement à l'établissement de la structure tridimensionnelle par des liaisons hydrogène inhabituelles.

 

L'ARN RIBOSOMAL

L'ARN ribosomal représente 80 % de l'ARN total d'une cellule. Associé à des protéines, il forme le ribosome qui constitue la tête de lecture de l'information génétique transcrite par l'ARN messager. C'est dans le ribosome que sont enchaînées les séquences d'acides aminés qui constituent les molécules de protéine.

Ribosomes dans le cytoplasme

 

Schéma d'un ribosome

 

Les différents ARNr sont à la fois l'ossature et le cœur du ribosome. En plus des ARNr, le ribosome est constitué d'une cinquantaine de protéines appelées protéines ribosomiques.

Constitution d'un ribosome

 

Les ARNr sont eux-mêmes produits à partir de gènes codés dans l'ADN. Ils sont transcrits sous forme de précurseurs plus longs qui sont ensuite clivés pour donner les différents ARNr. Chez les eucaryotes, ce processus de maturation/clivage se déroule dans le nucléole. Dans le ribosome, les ARNr sont repliés sur eux-mêmes, formant une structure tridimensionnelle compacte. Cette structure protège les ARNr qui sont très stables, par opposition aux ARN messagers qui ont en général une durée de vie courte.

 

L'ARN PREMESSAGER

Après transcription de l'ADN en ARN, on obtient en fait une structure moléculaire qui n'est pas encore "mature", et qui ne peut pas, dans la majorité des cas, être directement traduite en protéine. Ce manque de maturité vient du fait qu'on distingue dans sa structure des introns et des exons, dont seuls les exons sont codant pour la synthèse de la protéine et les introns doivent être épissés (retirés) avant que la phase de traduction puisse s'effectuer. Lors de cette maturation, il faudra aussi transformer légèrement cet acide ribonucléique pour le rendre plus résistant face à son environnement. Le but de cette maturation est de transformer cet ARN pré-messager (ARNpré-m) en ARN messager (ARNm).

 

L'ARN pre-m subit l'épissage des introns pour devenir de l'ARNm traduit en protéine.