Lorsque vous pensez à votre matériel génétique, vous imaginez probablement les gènes responsables de la couleur de vos yeux ou de votre taille. Bien que votre ADN détermine certainement des aspects de votre apparence, il code également pour toutes les molécules qui permettent à vos systèmes corporels de fonctionner. La synthèse de ces molécules nécessite un intermédiaire pour transporter le plan d'ADN hors du noyau et dans le reste de la cellule. Ce travail important appartient à l'ARN messager.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
L'ADN double brin contient des bases (A, T, G et C) qui se lient toujours dans les mêmes paires (A-T et G-C). Au cours de la transcription, l'ARN polymérase se déplace le long du brin matrice d'ADN, codant pour un court ARN messager simple brin qui correspond au brin codant de l'ADN avec une cinquième base (U) substituée à chaque T. Une séquence de brin codante d'ADN AGCAATC s'apparie avec la séquence de brin matrice d'ADN TCGTTAG. La séquence d'ARNm AGCAAUC correspond à la séquence du brin codant avec le changement U/T.
Qu'est-ce que la transcription ?
Le processus de transcription permet à une enzyme appelée ARN polymérase de se lier à votre ADN et de décompresser les liaisons hydrogène qui maintiennent les deux brins ensemble. Cela forme une bulle d'ADN ouvert d'environ dix bases de long. Au fur et à mesure que l'enzyme descend cette petite séquence d'ADN, elle lit le code et produit un court brin d'ARN messager (ARNm) qui correspond au brin codant de votre ADN. L'ARNm se déplace ensuite hors du noyau, apportant ce morceau de votre code génétique au cytoplasme où le code peut être utilisé pour construire des molécules comme des protéines.
Comprendre les paires de bases
Le codage réel du transcrit d'ARNm est très simple. L'ADN contient quatre bases: l'adénine (A), la thymine (T), la guanine (G) et la cytosine (C). Étant donné que l'ADN est double brin, les brins se maintiennent là où les bases s'apparient. A s'apparie toujours avec T et G s'apparie toujours avec C.
Les scientifiques appellent les deux brins de votre ADN le brin codant et le brin matrice. L'ARN polymérase construit le transcrit d'ARNm en utilisant le brin matrice. Pour visualiser, imaginez que votre brin de codage lit AGCAATC. Puisque le brin matrice doit contenir des paires de bases qui se lient précisément avec le brin codant, la matrice lit TCGTTAG.
Construction de transcriptions d'ARNm
Cependant, l'ARNm contient une différence essentielle dans sa séquence: à la place de chaque thymine (T), l'ARNm contient une substitution d'uracile (U). La thymine et l'uracile sont presque identiques. Les scientifiques pensent que la liaison A-T est responsable de la formation de la double hélice; étant donné que l'ARNm n'est qu'un petit brin et n'a pas besoin de se tordre, cette substitution facilite le transfert d'informations pour la machinerie de votre cellule.
En regardant la séquence précédente, un transcrit d'ARNm construit à l'aide du brin modèle se lirait AGCAAUC car il contient les bases qui s'apparient avec le brin matrice de l'ADN (avec l'uracile substitution). Si vous comparez le brin codant (AGCAATC) avec ce transcrit (AGCAAUC), vous pouvez voir qu'ils sont exactement les mêmes à l'exception du changement thymine/uracile. Lorsque l'ARNm se déplace dans le cytoplasme pour délivrer ce plan, le code qu'il porte correspond à la séquence codante d'origine.
Pourquoi la transcription est importante
Parfois, les étudiants reçoivent des devoirs leur demandant d'écrire les changements de séquence du codage brin à matrice brin à ARNm, probablement comme un moyen d'aider l'étudiant à apprendre le processus de transcription. Dans la vraie vie, la compréhension de ces séquences est cruciale car même des changements extrêmement petits (comme une simple substitution de base) peuvent altérer la protéine synthétisée. Parfois, les scientifiques font même remonter les maladies humaines à ces minuscules changements ou mutations. Cela permet aux scientifiques d'étudier les maladies humaines et d'étudier le fonctionnement de processus tels que la transcription et la synthèse des protéines.
Votre ADN est responsable de caractéristiques évidentes comme la couleur ou la taille des yeux, mais aussi des molécules que votre corps construit et utilise. Apprendre les changements de séquence de l'ADN codant à l'ADN matrice à l'ARNm est la première étape pour comprendre comment ces processus fonctionnent.