Le matériel génétique de la plupart des organismes est l'ADN, qui stocke les informations nécessaires au développement, au fonctionnement et à la reproduction de l'organisme. L'ADN est un long morceau de nucléotides où les régions codantes et non codantes peuvent être identifiées dans la séquence nucléotidique. Les régions codantes contiennent les informations pour la production de protéines fonctionnelles dans les organismes. Le processus de production de la chaîne polypeptidique de la protéine à l'intérieur de la cellule est connu sous le nom de synthèse protéique. La transcription de l'ADN en ARNm et la traduction de l'ARNm en une séquence d'acides aminés de la protéine sont les étapes séquentielles de la synthèse protéique.

Domaines clés couverts

1. Que sont les gènes - Définition, caractéristiques, rôle 2. Comment transcrire l'ADN en ARNm – Processus de transcription

Termes clés: ADN, gènes, ARNm, synthèse de protéines, transcription, traduction

Que sont les gènes

Les gènes sont des morceaux d'ADN qui contiennent des régions codant pour des protéines dans le génome d'un organisme particulier. La région codant pour la protéine et la région régulatrice sont les deux segments d'un gène. La région codant pour les protéines des gènes eucaryotes contient des introns et des exons. La séquence régulatrice d'un gène contient des séquences nucléotidiques telles que le promoteur, l'amplificateur et le silencieux, qui sont responsables de la régulation de l'expression du gène. Les gènes sont inclus dans les chromosomes comme le montre la figure 1.

Figure 1: Gène

Un ensemble complet de gènes d'une espèce particulière est hérité par un organisme lors de la reproduction. Les formes alternatives d'un gène sont appelées allèles. Différents allèles donnent des variations phénotypiques aux organismes d'une population particulière.

Comment transcrire l'ADN en ARNm

La synthèse des protéines est le processus de production d'une chaîne polypeptidique d'une protéine fonctionnelle basée sur les informations stockées dans un gène. Les deux étapes de la synthèse des protéines sont la transcription et la traduction. La transcription est la première étape de la synthèse des protéines; ici, une molécule d'ARNm est produite sur la base des informations codées dans le gène correspondant.

L'ARN polymérase est l'enzyme impliquée dans la transcription. La transcription est initiée par la liaison de l'ARN polymérase au promoteur du gène. Cette liaison est facilitée par des facteurs de transcription chez les procaryotes et les eucaryotes. Les six facteurs de transcription associés à l'ARN polymérase chez les eucaryotes sont TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF et TFIIH. La liaison de l'ARN polymérase à la double hélice d'ADN forme un bulle de transcription. L'ARN polymérase lit le brin d'ADN antisens de la direction 3' à 5'. La bulle de transcription est constituée d'environ 14 bases du promoteur double brin déroulé. Ensuite, des nucléotides d'ARN complémentaires sont ajoutés au brin antisens à partir du site d'initiation de la transcription de la direction 5' à 3'. L'ajout de nucléotides est arrêté au site de terminaison de la transcription. A l'extrémité de l'extrémité 3', une queue polyadénylate est également ajoutée par l'enzyme. Le processus de transcription est illustré à la figure 2.

Figure 2: Transcription

Le transcrit primaire synthétisé par l'ARN polymérase est connu sous le nom de pré-ARNm. Le pré-ARNm eucaryote est constitué d'introns qui doivent être clivés lors de l'épissage de l'ARN lors de modifications post-traductionnelles. L'épissage alternatif du pré-ARNm eucaryote produit plusieurs protéines à partir d'un seul gène. Généralement, les gènes eucaryotes sont organisés en groupes de gènes appelés opérons. Les gènes d'un opéron particulier sont responsables d'une fonction particulière dans la cellule telle que le métabolisme. Ces opérons sont transcrits en une seule fois et ils produisent plusieurs protéines à partir d'une seule molécule d'ARNm.

Conclusion

La synthèse des protéines est un processus de production de protéines basé sur les informations codées dans un gène. La transcription est la première étape de la synthèse des protéines. Au cours de la transcription, la région codant pour la protéine du gène est transcrite en une molécule d'ARNm, qui subit finalement une traduction pour la synthèse de la chaîne polypeptidique.

Référence:

1. Venters, B. J et B. F Pugh. « Comment les gènes eucaryotes sont transcrits ». Revues critiques en biochimie et biologie moléculaire., Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, juin 2009, disponible ici.

Image de courtoisie:

1. «Chromosome-ADN-gène» de Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) - Travail personnel (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia2. « Processus de transcription (13080846733) » par le programme d'éducation en génomique - Processus de transcription (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia