ARN (acide ribonucléique): définition, fonction, structure

Le matériel génétique emballé dans le noyau de la cellule porte le modèle des organismes vivants. Les gènes dirigent la cellule quand et comment synthétiser des protéines pour fabriquer des cellules de la peau, des organes, des gamètes et tout le reste du corps.

Acide ribonucléique (ARN) est l'une des deux formes d'information génétique dans la cellule. L'ARN travaille avec acide désoxyribonucléique (ADN) pour aider à exprimer les gènes, mais l'ARN a une structure et un ensemble de fonctions distincts au sein de la cellule.

Le lauréat du prix Nobel Francis Crick est largement crédité d'avoir découvert le dogme central de biologie moléculaire. Crick en a déduit que l'ADN est utilisé comme matrice pour la transcription de l'ARN, qui est ensuite transporté vers les ribosomes et traduit pour produire la bonne protéine.

L'hérédité joue un rôle important dans le destin d'un organisme. Des milliers de gènes contrôlent le fonctionnement des cellules et des organismes.

Un ARN macromolécule est un type de acide nucléique. C'est un brin d'information génétique composé de nucléotides. Nucléotides se composent d'un sucre ribose, Groupe phosphate et un Base azotée. L'adénine (A), l'uracile (U), la cytosine (C) et la guanine (G) sont les quatre types (A, U, C et G) de bases présentes dans l'ARN.

ARN et ADN sont tous deux des acteurs clés de la transmission de l'information génétique. Cependant, il existe également des différences notables et importantes entre les deux.

Les structures d'ARN sont distinctes de l'ADN en termes de constitution et de structure des acides nucléiques :

• L'ADN a des appariements de bases A, T, C et G; le T signifie thymine, qui l'uracile remplace l'ARN.
• Les molécules d'ARN sont simple brin, contrairement à la double hélice des molécules d'ADN.
• L'ARN a sucre riboser; L'ADN contient du désoxyribose.

Les scientifiques ont encore beaucoup à apprendre sur l'ADN et le types d'ARN. Comprendre précisément le fonctionnement de ces molécules approfondit la compréhension des maladies génétiques et des traitements possibles.

Les trois principaux types que les étudiants doivent connaître comprennent: ARNm, ou ARN messager; ARNt, ou ARN de transfert; et ARNr, ou ARN ribosomique.

ARN messager est fabriqué à partir d'une matrice d'ADN par un processus appelé transcription qui se produit dans le noyau dans des cellules eucaryotes. L'ARNm est le "plan" complémentaire d'un gène qui portera les instructions codées de l'ADN aux ribosomes dans le cytoplasme. L'ARNm complémentaire est transcrit à partir d'un gène puis traité afin qu'il puisse servir de matrice pour un polypeptide pendant la traduction ribosomique.

Le rôle de l'ARNm est très important car l'ARNm affecte l'expression des gènes. L'ARNm fournit la matrice nécessaire pour créer de nouvelles protéines. Les messages véhiculés régulent le fonctionnement du gène et déterminent si ce gène sera plus ou moins actif. Après avoir transmis l'information, le travail de l'ARNm est terminé et il se dégrade.

Les cellules contiennent généralement de nombreux ribosomes, qui sont des organites dans le cytoplasme qui synthétisent des protéines lorsqu'on leur demande de le faire. Lorsque l'ARNm rencontre un ribosome, les messages codés du noyau doivent d'abord être déchiffrés. Transférer l'ARN (ARNt) est responsable de la « lecture » du transcrit de l'ARNm.

Le rôle de l'ARNt est de Traduire ARNm en lisant les codons dans le brin (les codons sont des codes à trois bases qui correspondent chacun à un acide aminé). Un codon de trois bases azotées détermine quel acide aminé spécifique à fabriquer.

L'ARN de transfert apporte le bon acide aminé au ribosome en fonction de chaque codon afin que l'acide aminé puisse être ajouté au brin de protéine en croissance.

Les chaînes d'acides aminés sont liées entre elles dans le ribosome pour construire des protéines conformément aux instructions transmises via l'ARNm. De nombreuses protéines différentes sont présentes dans les ribosomes, y compris l'ARN ribosomique (ARNr) qui fait partie du ribosome.

L'ARN ribosomique est crucial pour la fonction ribosomique et la synthèse des protéines et c'est pourquoi le ribosome est appelé l'usine protéique de la cellule.

À bien des égards, l'ARNr sert de « lien » entre l'ARNm et l'ARNt. De plus, l'ARNr aide à lire l'ARNm. L'ARNr recrute l'ARNt pour apporter les acides aminés appropriés au ribosome.

microARN (miARN) se compose de molécules d'ARN très courtes qui ont été découvertes plus récemment. Ces molécules aident à contrôler l'expression des gènes car elles peuvent marquer l'ARNm pour la dégradation ou empêcher la traduction en de nouvelles protéines.

Cela signifie que le miARN a la capacité de réguler à la baisse ou de faire taire les gènes. Les chercheurs en biologie moléculaire considèrent que les miARN sont importants pour le traitement de troubles génétiques comme le cancer, où l'expression des gènes peut entraîner ou empêcher le développement de la maladie.