Acide ribonucléique messager

Un article de Wikivisual, l'encyclopédie libre.

L'acide ribonucléique messager, ou ARN messager ou ARNm, est une copie de l'ADN utilisée par les cellules pour fabriquer des protéines.

[modifier] Introduction

L'information génétique d'une cellule est contenue dans son noyau sous forme de molécules d'ADN (chez les eucaryotes, les procaryotes ne possédant pas de noyau). C'est cette information génétique qui va être utilisée comme guide pour fabriquer les chaînes polypeptidiques que sont les protéines. Toutefois la synthèse des protéines se déroule dans le cytoplasme de la cellule. Comme indiqué ci-dessus, l'information génétique est quant à elle contenue dans le noyau de la cellule sous forme d'ADN. Il faut donc qu'une communication soit possible entre noyau et cytoplasme. C'est le rôle de l'ARN messager. L'ARN messager permet aussi à de nombreux ribosomes d'accéder à l'information génétique en même temps agissant comme une sorte de "photocopie" des gènes. L'interface entre l'ARN messager et la protéine est assurée par les ARN de transfert (ARNt ou tRNA)

[modifier] Structure

L'ARNm est un acide nucléique résultant de la polymérisation de ribonucléotides reliés par des liaisons phosphoesters. L'ose (ou plus familierement "sucre") présent dans les ribonucléotides est le ribose. Les bases présentes sur les ribonucléotides sont l'Adénine et l'Uracile qui sont complémentaires ainsi que la Guanine et la Cytosine qui le sont de même. L'ARNm comme tous les ARN est une molécule monocaténaire, c'est à dire n'étant formée que d'un brin.

[modifier] Phase de transcription

L'ARNm consiste en une copie sélective d'un fragment d'ADN (gène de structure). L'opération de copie appelée transcription se déroule dans le noyau de la cellule chez les Eucaryotes et dans le cytoplasme chez les Procaryotes, le matériel génétique y résidant. La transcription a aussi lieu dans les organites semi-autonomes comme les mitochondries et les chloroplastes qui contiennent une partie du matériel génétique qui leur est nécessaire. Elle s'effectue en présence d'une enzyme spécifique appelée ARN polymérase et des nucléotides nécessaires à la synthèse de l'ARN.

L'ARN polymérase écarte les deux brins qui forment la molécule d'ADN puis synthétise la molécule d'ARN en se servant du brin dit non-transcrit comme matrice. A la fin de cette transcription, deux séquences complémentaires sont transcrites, ce qui entraine la formation d'un terminateur permettant le détachement de la molécule d'ARN. Chez les Procaryotes, la molécule d'ARNm est directement transcriptible. Chez les Eucaryotes, la molécule synthétisée par l'ARN polymérase est dans de nombreux cas de l'ARN prémessager qui doit subir une maturation post-transcriptionnelle dans le noyau avant de pouvoir être traduit. En effet, les séquences codantes (Exons) chez les eucaryotes sont interrompues par des séquences non codantes (Introns). Au cours de la maturation post-transcriptionnelle aura notamment lieu le phénomène d'épissage assurant le rassemblement des séquences résultant de la transcription des exons alors que les séquences résultant de la transcription des introns seront retiré de l'ARN prémessager.

[modifier] Phase de maturation des transcrits ou modification post-traductionnelle

[modifier] Remarque sur la notion d'ARN prémessager

Les étapes de la maturation:

• Modifications précoces: ajout d'une coiffe et d'une queue polyA
  • les transcrits en cours d'élongation sont modifiés à leur extrémité 5' : ajout d'une coiffe;
  • Une queue polyA (200 à 250 adénines environ) est assemblée à l'extreminée 3' du transcrit à l'issue de sa synthèse.

La maturation par excision-épissage. Dès la fin des années 70, on a mis en évidence que la plupart des gènes eucaryotes étaient morcelés: l'unité de transcription est plus longue que l'ARNm dans de nombreux cas (10 fois plus longue en moyenne).Plus précisément, la formation d'un ARNm mature à partir d'un précurseur nécessite l'excision de segment appelés introns,et l'épissage(rabotage) d'autre segment, appelés exons. On dit de ces gènes, dont les régions présentes dans l'ARNm mature (exons) sont séparées par des régions absentes des ARNm mature (les introns), qu’ils sont morcelés (ou en mosaïque).

La maturation par excision-épissage se déroule au sein des granules périchromatiniens (quelques centaines d'angströms (A°)). Elle met en jeu des complexe ribonucleoprotidiques appelés SNURP(small nuclear ribonucleoprotein). Chaque SNURP est formé d'une petite molécule d'ARN riche en uracile (U-snARN) et de protéines. Les 5 SNURP assurant la maturation par excision-épissage des pré-ARN sont préassemblés en volumineux complexes appelés spliceosomes (600 angströms de diamètre). On notera que:

• d'autres modifications sont possibles (editing, transépissage);
• tous les brins d'ARNm ne subissent pas ces modifications (il n'y a pas d'introns dans les gènes codant les histones);
• différents ARNm peuvent être produits à partir d'un même gène, notamment par épissage alternatif (ou différentiel): ils dépendent par exemple de l'organe dans lequel se situe la cellule.

L'ARN une fois mature, associé à des protéines, est exporté vers le cytoplasme. La coiffe et la queue polyA participent au contrôle du transport, de la traduction et interviennent dans le catabolisme des ARNm.

[modifier] Phase de Traduction

Les ARNm sont ensuite traduits en protéines par l'intermédiaire des ribosomes dans le cytoplasme. Les deux sous-unités des ribosomes s'assembleront sur une séquence leader de la molécule d'ARNm.

[modifier] Codage de l'information sur l'ARNm

1. Initiation

Fixation d’ARN polymérase sur la séquence promoteur.

1. Élongation

Synthèse d’ARN.

1. Terminaison

La séquence de terminaison à la fin du gène arrête la transcription. L’ARN est libéré.

[modifier] Voir aussi

Facteurs d'initiation

cs:MRNA da:MRNA de:MRNA en:Messenger RNA es:ARN mensajero et:Informatsiooni-RNA he:MRNA it:RNA messaggero ja:MRNA la:MRNA lt:IRNR nl:Messenger RNA pl:MRNA pt:ARN mensageiro sk:MRNA sv:Budbärar-RNA vi:RNA thông tin zh:MRNA