Traduction de l'ADN: qu'est-ce que c'est et quelles sont ses phases

La traduction de l'ADN est le deuxième processus de synthèse des protéines. Il se produit chez tous les êtres vivants et se déroule dans le cytoplasme, où se trouvent les ribosomes, qui acquièrent un rôle fondamental dans le processus.

La traduction n'arrive pas soudainement. Il est nécessaire qu'une première étape, la transcription, ait été franchie au préalable, dans laquelle le matériel génétique sous forme d'ADN est transcrit dans la molécule d'ARN précitée. Voyons comment cela se passe et ce qui est nécessaire pour que cela se produise.

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Qu'est-ce que la traduction de l'ADN ?

Il est bien connu que l'ADN, en particulier ses étendues, les gènes, contiennent les informations génétiques sur la façon dont nous sommes. Cependant, pour que les gènes puissent coder l'information et faire synthétiser les protéines, il est nécessaire tout un processus de lecture et de codage d'ADN, d'ARN de différents types, en plus de l'implication de ribosomes.

Il y a deux étapes nécessaires pour transformer l'information cachée dans un gène en une protéine bien élaborée :

Le premier est la transcription de l'ADN. Une séquence d'ADN, c'est-à-dire un gène, est constituée de nucléotides, qui sont l'adénine, la thymine, la guanine et la cytosine (A, T, G et C, respectivement).

Lors de la transcription, le morceau d'ADN est transcrit en une molécule d'ARN (acide ribonucléique), qui diffère de l'ADN en ce qu'au lieu de contenir le nucléotide thymine (T), il contient de l'uracile (U). A est complémentaire de T et C de U. Cet ARN est traité et coupé, devenant un ARN messager (ARNm).

Après la transcription vient la traduction, qui est l'étape au cours de laquelle l'ARN est lu pour former une chaîne polypeptidique, qui est essentiellement une protéine mais avec une structure très linéaire. Pour que cela se produise, il est nécessaire de joindre des acides aminés, qui dépendront des nucléotides de l'ARN.

Le code génétique

Comme nous le disions déjà, lors de la traduction les informations contenues dans l'ARNm sont lues, en utilisant comme s'il s'agissait du manuel d'instructions pour former une chaîne d'acides aminés, c'est-à-dire un polypeptide. C'est dans cette phase que l'on obtiendra ce qui pourrait être considéré comme la structure immédiatement antérieure à la protéine., qui est essentiellement une chaîne d'acides aminés mais avec une structure tridimensionnelle.

Chaque séquence de trois nucléotides, appelés codons, de l'ARNm (A, G, C et U) correspond à un acide aminé spécifique, ou à un signal de démarrage ou d'arrêt. Les triplets qui codent la fin de la synthèse polypeptidique sont UGA, UAG et UAA, tandis que le codon AUG code le signal de départ ainsi que l'acide aminé méthionine.

Ensemble, les relations codon-acides aminés constituent le code génétique. C'est ce qui permet aux cellules de décoder, via l'ARNm, une chaîne de nucléotides en une chaîne d'acides aminés. Pour mieux le comprendre, nous avons ci-dessous un brin d'ARNm, avec des nucléotides. A côté, nous avons les acides aminés qui correspondent à chaque triplet de nucléotides, ainsi que les signaux de démarrage et d'arrêt.

• 5'
• AOT - méthionine / début
• GAG - Glutamate
• CUU - Leucine
• AGC - Sérine
• UAG - ARRÊTER
• 3'

Le rôle des ribosomes et de l'ARNt

Avant d'entrer dans les détails sur la façon dont la traduction de l'ADN se produit, nous allons parler des deux éléments qui permettent de lire l'ARNm et de synthétiser une chaîne: ribosomes et ARN de transfert.

ARN de transfert (ARNt)

L'ARN de transfert (ARNt) est un type d'ARN qui sert de pont moléculaire pour connecter les codons de l'ARNm aux acides aminés pour lesquels ils codent. Sans ce type d'ARN, il ne serait pas possible de relier un acide aminé au triplet de nucléotides présent dans l'ARNm..

Dans chaque ARNt, il y a une extrémité qui a une séquence de trois nucléotides, appelée anticodon, complémentaire du triplet de nucléotides de l'ARNm. A l'autre extrémité, ils portent l'acide aminé.

Ribosomes

Les ribosomes sont des organites constitués de deux sous-unités d'apparence similaire à deux petits pains à hamburger.: la grande sous-unité et la petite sous-unité. De plus, dans le ribosome, il existe trois endroits creux où l'ARNt se lie à l'ARNm: les sites A, P et E. C'est dans les ribosomes que les polypeptides sont construits.

Les grandes et petites sous-unités se rassemblent autour de l'ARNm et, par action enzymatique, le le ribosome catalyse une réaction chimique qui relie les acides aminés de l'ARNt en une chaîne polypeptide.

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Traduction de l'ADN: le processus

Chaque seconde, nos cellules produisent des centaines de protéines. C'est pour cette raison que la traduction est un processus si important pour la vie, car sans elle, nous serions privés de la capacité de transformer l'information contenue dans les gènes en quelque chose d'utile. La traduction de l'ADN se déroule en trois étapes: initiation, élongation et terminaison.

Initiation

L'initiation de la traduction de l'ADN se produit au niveau du ribosome. Cet organite est assemblé autour d'une molécule d'ARNm, d'où viendra un ARNt.

Ce dernier type d'ARN doit porter l'acide aminé méthionine, codé par le codon AUG, qui est le signal d'initiation de la synthèse de la chaîne polypeptidique.

Ce complexe ribosome-ARNt-ARNm-méthionine est appelé complexe d'initiation et est nécessaire à la traduction.

Élongation

L'allongement, comme son nom l'indique, est le stade auquel les acides aminés sont ajoutés à la chaîne polypeptidique, la rendant de plus en plus longue. Au fur et à mesure que plus de triplets de nucléotides d'ARNm sont traduits, plus le polypeptide aura d'acides aminés.

Chaque fois qu'un nouveau codon est exposé, un ARNt correspondant se lie. La chaîne d'acides aminés existante est attachée à l'acide aminé de l'ARNt par une réaction chimique. L'ARNm déplace un codon sur le ribosome, exposant un nouveau codon à lire.

Au sein de l'allongement, nous pouvons distinguer trois étapes:

Dans le premier, un anticodon, c'est-à-dire un triplet d'ARNt contenant des bases complémentaires à un triplet d'ARNm, "s'apparie" avec un codon exposé de l'ARNm au site A.

Une liaison peptidique se forme, par l'action catalytique de l'aminoacyl-ARNt synthétase, entre l'acide aminé nouvellement introduit et celui qui le précède immédiatement. Le nouvel acide aminé se trouve dans le site A du ribosome, tandis que l'ancien se trouve dans P. Une fois le lien formé, le polypeptide est transféré du site P au site A.

Le ribosome fait avancer un codon dans l'ARNm. L'ARNt au site A qui porte le polypeptide se déplace vers le site P. Ensuite, il se déplace vers le site E et sort du ribosome.

Ce processus est répété de nombreuses fois, autant que de nouveaux acides aminés sont placés si un signal n'est pas apparu avant d'indiquer que la poursuite de la chaîne polypeptidique doit être arrêtée.

Résiliation

La terminaison est le moment où la chaîne polypeptidique est libérée, cessant de croître. Il commence lorsqu'un codon d'arrêt (UAG, UAA ou UGA) apparaît dans l'ARNm. Cette, lorsqu'il est introduit dans le ribosome, il déclenche une série d'événements qui entraînent la séparation du brin de son ARNt, lui permettant de flotter vers le cytosol.

Il se peut que, malgré la terminaison, le polypeptide doive encore prendre la forme tridimensionnelle correcte pour qu'il devienne une protéine bien formée.

Bien que, par essence, les protéines soient des chaînes polypeptidiques, leur différence avec les chaînes polypeptidiques nouvellement fabriquées dans le complexe ribosomal est qu'ils ont une forme tridimensionnelle, tandis que la nouvelle chaîne polypeptidique trinca est fondamentalement une chaîne très linéaire de acides aminés.

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