cf. TD - L'ARNm
Les protéines sont synthétisées dans le cytoplasme. Or l’information génétique qui permet leur synthèse est portée par l’ADN, qui chez les eucaryotes, se trouve dans le noyau. Il doit donc exister une molécule intermédiaire qui permet de transporter l’information génétique du noyau vers le cytoplasme et y diriger la synthèse de protéine. Cette molécule est l’ARN messager ou ARNm. A chaque gène correspond un ARNm.
II.A.1. Comparaison de la structure générale des ARNm et de l’ADN
Les ARN messagers sont des acides nucléïques c’est-à-dire des polymères de nucléotides, tout comme l’ADN. Cependant, ils diffèrent de l’ADN par plusieurs points :
Les ARN sont des Acides Ribo-Nucléique. Le sucre de leur nucléotides est le ribose et non le désoxyribose.
Les ARN messager sont des molécules simple brin alors que l’ADN est une molécule double brin
Les ARN messager sont constitués de nucléotides A, C et G comme l’ADN mais ne contiennent pas de T. A la place, ils possèdent le nucléotide Uridine (U)
Les ARN sont des molécules à durée de vie limitée alors que l'ADN est conservé par la cellule jusqu'à sa mort.
II.A.2. Comparaison de la séquence des ARNm et des gènes
A chaque gène correspond 1 ARNm. La séquence en nucléotides d'un ARNm est identique à celle d’un des deux brins d’ADN du gène associé, à la différence prêt que les T y sont remplacés par des U. Puisque c'est la séquence de nucléotides qui porte l'information génétique, cela implique qu'un ARNm porte la même information génétique que le gène dont il est la copie.
Pour un gène, le brin d’ADN dont la séquence est identique à celle de l’ARNm est qualifié de brin codant. L’autre brin d’ADN est qualifié de brin non-codant.
L'ARNm de la globine présente la même séquence que le brin n°1 du gène de la globine (à la différence que les T sont remplacés par des U). Le brin n°1 est donc le brin codant et le brin n°2 est le brin non-codant.
Les ARN messagers sont synthétisés en 2 étapes dans le noyau : transcription d'un ARN pré-messager puis maturation de l'ARN pré-messager en ARNm.
I.B.1. La transcription d'un gène produit un ARN pré-messager
La transcription d'un gène se déroule en plusieurs étapes.
Un complexe enzymatique appelé ARN polymérase (ARN pol) est recruté par des protéines fixées sur l’ADN appelées facteurs de transcription sur une région bien particulière en amont du gène appelé son promoteur ou sa séquence régulatrice.
L'ARN pol ouvre alors la double hélice d’ADN et s’accroche au brin non-codant.
Elle commence alors à se déplacer le long du gène en ajoutant un à un des nucléotides d’ARN en face des nucléotides du brin non-codant selon la règle de complémentarité des bases. Le nucléotide du gène au niveau duquel démarre la transcription est appelé site d'initiation de la transcription (il est numéroté +1). La molécule d’ARN ainsi formée est appelée l’ARN pré-messager. Sa séquence est complémentaire du brin non-codant.
Arrivée à la fin du gène, l’ARN polymérase rencontre une séquence d’ADN particulière appelée terminateur qui déclenche son décrochement de l’ADN et la libération de l’ARN pré-messager.
I.B.2. La maturation de l'ARN pré-messager donne un ARNm
Après la transcription, l’ARN pré-messager subit plusieurs modifications et devient ainsi ARN messager (ARNm).
Certains fragments de l'ARN pre-m appelés introns peuvent être éliminés. Les autres fragments, appelés exons sont alors raboutés. Ce processus est appelé l'épissage des introns. (Remarque : tous les gènes ne possèdent pas d'introns).
D'autres processus de maturation interviennent qui modifient notamment les deux extrémités de la molécule d'ARN.
Les pores nucléaires sont de grosses structures multi-protéiques qui assurent des échanges contrôlés entre le cytoplasme et le nucléoplasme (fluide à l’intérieur du noyau). Une fois matures, les ARNm sont exportés dans le cytoplasme par la machinerie enzymatique des pores nucléaires.
Remarque : Les ARNm sont des molécules à courtes durée de vie (quelques minutes à quelques heures), ils sont rapidement dégradés une fois dans le cytoplasme. Cela permet à la cellule d’ajuster en permanence sa synthèse protéique à ses besoins.
En résumé, les ARN messagers permettent de porter des copies temporaires de l’information génétique stockée dans les gènes vers le cytoplasme, d’où leur qualificatif. Ils pourront alors y diriger la synthèse de multiples exemplaires d’une protéine.
Où la synthèse des protéines se déroule-t-elle ?
Où est l'ADN dans une cellule Eucaryote ?
Qu'est-ce qu'un ARNm ?
Quels sont les points communs entre ARNm et ADN ? et les différences ?
Qu'est-ce que la séquence en nucléotide d'un acide nucléïque ?
Où les ARNm sont-ils synthétisés ? en combien d'étapes ?
Comment s'appellent ces étapes ? Que produisent-elles chacune ?
Comment s'appelle le complexe enzymatique assurant la transcription des gènes ?
Qu'est-ce que le codon initiateur ?
En quoi le fonctionnement de l'ARN pol lui permet-elle de créer une copie de l'information génétique contenue dans un gène ?
Qu'est-ce que la séquence régulatrice d'un gène ? et son terminateur ?
Qu'est-ce qu'un intron ? un exons ?
Qu'est-ce qu'un pore nucléaire ?
Expliquez le qualificatif de "messager"
