Synthèse de l’ARN de transfert

L’une des caractéristiques uniques de l’ARNt est la présence de bases modifiées. Dans certains ARNt, les bases modifiées représentent près de 20 % des bases totales de la molécule. Au total, ces bases inhabituelles protègent l’ARNt de la dégradation enzymatique par les RNases .

Chacune de ces modifications chimiques est portée par une enzyme spécifique, post-transcription. Toutes ces enzymes ont une base et une spécificité de site uniques. La méthylation, la modification chimique la plus courante, est réalisée par au moins neuf enzymes différentes, avec trois enzymes dédiées à la méthylation de la guanine à différentes positions.

La nature et la position de ces bases modifiées sont spécifiques à l’espèce. Ainsi, il existe plusieurs bases qui sont exclusives aux eucaryotes ou aux procaryotes. Par exemple, la thiolation de l’adénine n’est observée que chez les procaryotes, alors que la méthylation de la cytosine est limitée aux eucaryotes. Dans l’ensemble, les ARNt eucaryotes sont plus modifiés que ceux des procaryotes.

Bien que la nature des modifications puisse varier, certaines régions de l’ARNt sont toujours fortement modifiées. Chacune des trois régions de tige-boucle ou « bras » de l’ARNt, ont des bases modifiées qui servent à des fins uniques. Le bras TΨC, nommé d’après la présence des nucléotides Thymine, Pseudouridine et Cytosine, est reconnu par le ribosome lors de la traduction. Le bras DHU ou D qui contient la pyrimidine dihydrouracile modifiée, sert de site de reconnaissance pour l’enzyme aminoacyl-ARNt synthétase, qui catalyse l’addition covalente d’un acide aminé à l’ARNt. La boucle anticodon a souvent une base Quinine, qui est une Guanine modifiée. Cette base engendre un appariement bancal (Wobble pairing) avec la séquence de codon sur l’ARNm, c’est-à-dire qu’elle forme une paire de bases qui ne suit pas les règles de paires de bases Watson-Crick. Habituellement, un ARNt se lie plus « lâchement » à l’ARNm en troisième position du codon. Cela permet plusieurs types d’appariement de bases non Watson ou Crick ou de bases Wobble à la troisième position du codon. Il a été observé que la présence de Quinine dans la première position de l’anticodon, qui s’apparie avec la troisième position du codon, améliore la précision de la traduction de l’ARNt.