Acides nucléiques et synthèse des protéines - Session 3

Nous savons que les informations contenues dans DNA sont utilisées pour construire des proteins. Mais comment cette information contenue dans DNA est-elle utilisée pour construire des proteins? Cela se produit grâce à l’expression génétique. L'expression génétique fait référence au processus par lequel l'information génétique codée dans un gène est utilisée pour produire des produits fonctionnels, tels que des proteins. Il s’agit de la conversion du genetic code stocké dans DNA en une molécule fonctionnelle. Cette molécule fonctionnelle joue un rôle important dans les processus cellulaires.

Dans le processus d’expression génétique, la première étape est la transcription. La transcription est le processus par lequel l'information génétique codée dans DNA est convertie en molécule RNA. La transcription est réalisée par une enzyme appelée RNA polymerase. Au cours de la transcription, RNA polymérase se lie à une région spécifique de DNA appelée région promotrice. La région promotrice contient des séquences DNA qui fournissent des signaux pour le début de la transcription. L' RNA polymérase sépare les brins DNA et expose une petite partie de l' DNA.

Ensuite, l’ RNA polymérase se déplace le long de la matrice DNA. L' RNA polymérase se déplace le long du brin de matrice DNA dans une direction de three à five. Au fur et à mesure de son déplacement, il ajoute des nucleotides RNA complémentaires au brin RNA en croissance en fonction de la séquence du brin modèle DNA. Les nucleotides RNA sont reliés entre eux par des liaisons phosphodiester. Cela forme une molécule RNA qui est complémentaire du modèle DNA.

La transcription continue jusqu'à ce que le RNAla polymérase atteint un signal de terminaison sur la matrice DNA. Le signal de terminaison provoque le détachement de RNA polymérase de la matrice DNA. En conséquence, une molécule RNA nouvellement synthétisée est libérée. Cette molécule RNA nouvellement synthétisée est appelée RNA pré-messager.

Après la transcription, l' RNA pré-messager subit d'autres étapes de traitement avant d'être prêt à être traduit en proteins. Ces étapes de traitement sont appelées modifications post-transcription. Les modifications post-transcriptionnelles comprennent le coiffage, l'épissage et la polyadénylation. Comprenons ces modifications.

Le coiffage est l'ajout d'un capuchon nucleotide modifié à l'extrémité five de l' RNA messager. Le capuchon protège l' RNA messager de la dégradation par les exonucléases. Il joue un rôle crucial dans la reconnaissance de RNA messager par les ribosomes pour fabriquer des proteins.

La polyadénylation implique l'ajout d'une séquence de nucleotides d'adénine à RNA messager pour former la queue poly A. La queue poly A améliore la stabilité de RNA messager. Il protège RNA messager de la dégradation. La longueur de la queue du poly A peut varier.

Chez les eucaryotes, les gènes contiennent souvent des régions non codantes à l’intérieur des régions codantes. Les régions non codantes sont appelées introns. Les régions codantes sont appelées exons. Les régions non codantes doivent être supprimées pour générer de RNA messager mature. L'épissage est le processus consistant à supprimer les introns et à joindre les exons pour générer une molécule RNA messager mature prête à être traduite.

Enfin, la traduction se produit dans les ribosomes pour utiliser l’ RNA messager traité. La traduction est le processus par lequel l'information génétique transportée par les molécules RNA messager est utilisée pour synthétiser des proteins. Cela se produit dans les ribosomes.

Le processus de traduction comprend les étapes suivantes. La première étape s'appelle l'initiation. Dans cette étape, RNA messager se lie à une petite sous-unité du ribosome. L' RNA de transfert, qui est un type d' RNA, reconnaît et se lie au start codon de l' RNA messager. La grande sous-unité du ribosome se joint à la petite sous-unité du ribosome pour former un complexe d'initiation de la traduction. Le ribosome est maintenant assemblé et prêt pour l’étape d’élongation.

Lors de l'élongation, le ribosome glisse le long de l' RNA messager dans une direction spécifique, de l'extrémité de départ à l'extrémité d'arrivée. En se déplaçant, il lit les codons de RNA messager. Chaque codon représente un acide aminé spécifique.

RNA de transfert, qui est également un type de molécule RNA, transporte les amino acids correspondants au ribosome. RNA de transfert est également appelé tRNA. Chaque tRNAla molécule possède une séquence spéciale appelée anticodon qui correspond au codon de l' RNA messager. Le tRNAles molécules amènent les amino acids dans le bon ordre et les positionnent de manière à ce qu'ils puissent être joints ensemble. Le ribosome aide à relier les amino acids entre eux en formant des liaisons peptidiques entre eux. Il en résulte une chaîne croissante d’ amino acids. Cette chaîne est appelée chaîne polypeptidique.

Les modifications post-traductionnelles sont des modifications chimiques qui se produisent sur les proteins après leur synthèse par traduction. Ces modifications jouent un rôle crucial dans la régulation de la structure, de la fonction, de la stabilité, de la localisation et de l’activité des protein. Il existe de nombreux types de modifications post-traductionnelles. Parmi les plus courantes, on trouve la phosphorylation, la glycosylation, l’acétylation et la méthylation.

Lors de la phosphorylation, un groupe phosphate est ajouté à des résidus d'acides aminés spécifiques. Au cours de la glycosylation, des molécules de glucides sont ajoutées à des résidus d'acides aminés spécifiques. Lors de l'acétylation, un groupe acétyle est ajouté à des amino acids spécifiques. Lors de la méthylation, un groupe amino est ajouté à des amino acids spécifiques. Ces modifications régulent l’activité des protein , la signalisation cellulaire et les interactions protéine-protéine.

Nous avons étudié que three types d’ RNA sont impliqués dans la protein synthesis. Il s’agit de RNA messager, de RNA de transfert et de RNA ribosomique. RNA messager transporte l'information génétique de l' DNA aux ribosomes. Son rôle principal est de servir de modèle pour la protein synthesis. RNA de transfert est responsable du transport des amino acids vers les ribosomes lors de la protein synthesis. RNA ribosomique est un composant des ribosomes. Les ribosomes sont constitués d' RNA ribosomique et de protein.