5.5: traitement de l’ARN

Jusqu’à présent, nous avons examiné le mécanisme par lequel les informations contenues dans les gènes (ADN) sont transcrites en ARN. Le nouveau ARN, aussi connu comme le transcrit primaire (le produit de la transcription est connu comme une transcription) est traitée avant qu’il soit fonctionnel. Les procaryotes et les eucaryotes traitent leurs ARN ribosomiques et de transfert.

la différence majeure dans le traitement de l’ARN, cependant, entre procaryotes et eucaryotes, réside dans le traitement des ARN messagers. Nous nous concentrerons sur le traitement des ARNm dans cette discussion. Vous vous souviendrez que dans les cellules bactériennes, l’ARNm est traduit directement lorsqu’il se détache du modèle D’ADN. Dans les cellules eucaryotes, la synthèse de l’ARN, qui se produit dans le noyau, est séparée de la machinerie de synthèse des protéines, qui se trouve dans le cytoplasme. De plus, les gènes eucaryotes ont des introns, des régions non codantes qui interrompent la séquence codante du gène., L’ARNm copié à partir de gènes contenant des introns aura donc également des régions qui interrompent l’information dans le gène. Ces régions doivent être éliminées avant que l’ARNm ne soit envoyé hors du noyau pour être utilisé pour diriger la synthèse des protéines. Le processus d’élimination des introns et de réintégration des sections de codage ou des exons, de l’ARNm, est appelé épissage. Une fois que l’ARNm a été coiffé, épissé et qu’une queue de polyA a été ajoutée, il est envoyé du noyau dans le cytoplasme pour traduction.

Le produit initial de la transcription d’un gène codant une protéine est appelé le pré-ARNm (ou transcription primaire)., Après avoir été traité et prêt à être exporté à partir du noyau, il est appelé ARNm mature ou ARNm traité.

Quelles sont les étapes de traitement des Arn messagers?
dans les cellules eucaryotes, les pré-ARNm subissent trois étapes principales de traitement:

• capsulage à l’extrémité 5′
• ajout d’une queue polyA à l’extrémité 3′., et
• épissage pour éliminer les introns

dans l’étape de capsulage du traitement de l’ARNm, une 7-méthyl guanosine (représentée à gauche) est ajoutée à l’extrémité 5′ de l’ARNm. Le capuchon protège l’extrémité 5′ de l’ARNm de la dégradation par les nucléases et aide également à positionner correctement l’ARNm sur les ribosomes lors de la synthèse des protéines.

l’extrémité 3′ d’un ARNm eucaryote est d’abord rognée, puis une enzyme appelée PolyA polymérase ajoute une « queue » d’environ 200 nucléotides ‘A’ à l’extrémité 3′. Il existe des preuves que la queue polyA joue un rôle efficace dans la traduction de l’arnm, ainsi que dans la stabilité de l’arnm. Le capuchon et la queue de polyA sur un ARNm indiquent également que l’ARNm est complet (c’est-à-dire qu’il n’est pas défectueux). Les Introns sont retirés du pré-ARNm par l’activité d’un complexe appelé spliceosome., Le spliceosome est composé de protéines et de petits ARN qui sont associés pour former des enzymes protéine-ARN appelées petites ribonucléoprotéines nucléaires ou snRNPs (SNURPS prononcé). La machine d’épissage doit être capable de reconnaître les jonctions d’épissure (c’est-à-dire l’extrémité de chaque exon et le début du suivant) afin de découper correctement les introns et de joindre les exons pour faire l’ARNm mature et épissé.

quels signaux indiquent où un intron commence et se termine? La séquence de base au début (5′ ou extrémité gauche, également appelée site donneur) d’un intron est GU tandis que la séquence à l’extrémité 3′ ou droite (alias., site accepteur) est AG. Il existe également une troisième séquence importante dans l’intron, appelée point de branche, qui est importante pour l’épissage.

Il y a deux étapes principales dans l’épissage:

• Dans la première étape, le pré-arnm est coupé en 5′ d’épissage site (à la jonction de la 5′ de l’exon et de l’intron). L’extrémité 5′ de l’intron est alors jointe au point de branche dans l’intron., Ceci génère la molécule en forme de lariat caractéristique du processus d’épissage
• Dans la deuxième étape, le site d’épissure 3′ est coupé, et les deux exons sont réunis, et l’intron est libéré.

de nombreux pré-ARNm ont un grand nombre d’exons qui peuvent être épissés ensemble dans différentes combinaisons pour générer différents ARNm Matures. Ceci est appelé épissage alternatif, et permet la production de nombreuses protéines différentes en utilisant relativement peu de gènes, car un seul ARN peut, en combinant différents exons lors de l’épissage, créer de nombreux messages de codage de protéines différents., En raison de l’épissage alternatif, chaque gène de notre ADN donne naissance, en moyenne, à trois protéines différentes. Une fois que les messages de codage des protéines ont été traités par capsulage, épissage et addition d’une queue poly A, Ils sont transportés hors du noyau pour être traduits dans le cytoplasme.