La molécule d'acide désoxyribonucléique (ADN) en forme de double hélice à deux brins stocke le code génétique de la plupart des organismes. L'ADN contient non seulement des instructions génétiques pour la division cellulaire et la reproduction, mais il sert également de base à des milliers de protéines. Cela implique deux processus: la transcription et la traduction.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Pour la synthèse des protéines, l'ARN messager doit être fabriqué à partir d'un brin d'ADN appelé brin matrice. L'autre brin, appelé brin codant, correspond à l'ARN messager en séquence, à l'exception de son utilisation d'uracile à la place de la thymine.
Transcription
Pour la synthèse des protéines, l'ADN doit d'abord être copié en acide ribonucléique messager, ou ARNm. Ce processus est appelé transcription. L'ARNm contient les informations de codage pour fabriquer des protéines. Contrairement à l'ADN, l'ARN est simple brin et non de forme hélicoïdale. Il contient du ribose au lieu du désoxyribose et ses bases nucléotidiques diffèrent par l'uracile (U) au lieu de la thymine (T).
Initialement, l'enzyme ARN polymérase doit assembler la molécule de pré-ARNm qui complète une section des deux brins d'ADN. Puisque le but n'est pas la réplication mais la synthèse des protéines, un seul brin d'ADN doit être copié. L'ARN polymérase se fixe d'abord à la double hélice de l'ADN et travaille avec des protéines appelées facteurs de transcription pour déterminer quelles informations doivent être transcrites. L'ARN polymérase et les facteurs de transcription se lient à ce brin d'ADN, appelé brin matrice.
L'unité d'ARN polymérase et de facteurs de transcription se déplace le long du brin dans une direction 3 'à 5' (3 premiers à 5 premiers) et forme un nouveau brin d'ARNm avec des paires de bases complémentaires. L'ARN polymérase construit l'ARNm avec des nucléotides supplémentaires en allongement. Les nucléotides complémentaires de l'ARNm, cependant, diffèrent de l'ADN en ce que l'uracile remplace la thymine. L'ARNm s'exécute dans une direction 5' à 3' (5 prime à 3 prime). Une fois l'élongation terminée, l'ARNm se sépare du brin de matrice d'ADN lors de la terminaison. Ensuite, l'ARNm sert soit à un rôle de messager dans la cellule, soit il est utilisé dans la formation de protéines, ou la traduction.
Traduction
L'ARNm nouvellement assemblé peut commencer la traduction. La traduction implique la lecture de l'ARNm pour générer de nouvelles protéines. Les codons, séquences en combinaisons de trois des nucléotides d'ARNm A, C, G ou U constituent les acides aminés. Les ribosomes, les unités de fabrication de protéines des cellules, travaillent pour construire de nouvelles protéines à partir des chaînes de ces acides aminés.
Brin de modèle
Le brin d'ADN à partir duquel l'ARNm est construit est appelé brin matrice car il sert de matrice pour la transcription. On l'appelle aussi le brin antisens. Le brin modèle s'étend dans une direction de 3' à 5'.
brin de codage
Le brin d'ADN non utilisé comme matrice pour la transcription est appelé brin codant, car il correspond à la même séquence que l'ARNm qui contiendra les séquences de codons nécessaires à la construction protéines. La seule différence entre le brin codant et le nouveau brin d'ARNm est qu'au lieu de la thymine, l'uracile prend sa place dans le brin d'ARNm. Le brin codant est également appelé brin sens. Le brin de codage s'étend dans une direction 5' à 3'.
Les doubles processus de transcription et de traduction ne pourraient pas se dérouler sans la nature double brin de la double hélice d'ADN.