De l'ADN à la protéine

L'ADN contient des gènes, des séquences de nucléotides, dont certains sont des instructions qui codent pour la série d'acides aminés dans une protéine. Le flux d'informations génétiques de l'ADN à l'ARN vers la protéine est un processus connu sous le nom de The Central Dogma. La première étape de ce processus est la transcription, où une enzyme ARN polymérase synthétise une copie à base d'ARN, ou transcrit du gène.

L'ADN est utilisé comme modèle où chaque nouvelle base d'ARN est ajoutée à la transcription est complémentaire au brin d'origine de l'ADN. Certains transcriptions, appelés messagers ou ARNm, code pour les protéines, tandis que les non codantes participent dans d'autres processus cellulaires. Par exemple, ARNr ribosomal et ARNt de transfert participent à la synthèse des protéines.

La prochaine étape est la traduction, où l'ARNm est décodé pour synthétiser une chaîne d'acides aminés. Un ensemble d'instructions connu sous le nom de code génétique est utilisé pour lire l'ARNm. La plupart des organismes utilisent ce même code universel composé de trois groupes nucléotidiques appelés codons qui traduisent à des acides aminés spécifiques.

Il existe 64 triplets nucléotidiques différents mais seulement 20 acides aminés standards dans les protéines faisant le code dégénérés, c'est-à-dire que plusieurs ensembles de codons peuvent donner la même instruction. Soixante et un ensembles de codes pour les acides aminés, et trois signalent l'arrêt de la traduction. La traduction se produit au niveau du ribosome, un grand complexe d'ARNr et de protéines, avec l'aide d'ARNt.

L'ARNt a une structure à trois boucles en épingle à cheveux. Une boucle contient une séquence appelée l'anticodon, qui a des bases complémentaires au codon. Un acide aminé correspondant à cette séquence est attaché à la fin de l'ARNt, qui le transporte dans le ribosome.

Des protéines appelées facteurs d'initiation rassemblent la petite unité de ribosome, un ARNt initiateur et l'ARNm. Après le montage du complexe, le ribosome glisse le long de l'ARNm à la recherche du site de démarrage de la traduction. Ici, l'initiateur de l'ARNt anticodon se lie au codon complémentaire;la grande unité de ribosome se lie à l'assemblage, et la traduction est lancée.

Lorsque le prochain ARNt arrive, l'acide aminé de l'initiateur est détaché et transféré à l'acide aminé voisin, résultant en une chaîne polypeptidique croissante. L'ajout d'acides aminés se poursuit jusqu'à un codon d'arrêt est détecté dans l'ARNm. Le ribosome libère alors la chaîne afin qu'il puisse se replier en une protéine fonctionnelle.