Expression de notre matériel génétique
Nos cellules sont donc de véritables petites usines à protéines, leur synthèse étant un ensemble de processus biochimiques ayant lieu dans tout notre organisme.
Les protéines sont formées d’un enchaînement d’acides aminés, dont la séquence dépend de l’information contenue dans notre ADN.
L’ADN, support des gènes, est présent dans chacune de nos cellules. Un gène est un enchaînement de nucléotides, qui sont au nombre de 4 : A, T, C et G. Le gène, une fois décodé par la cellule, va aboutir à un enchaînement d’acides aminés qui constitueront une protéine donnée.
L’ADN est localisé dans le noyau de la cellule, tandis que la synthèse des protéines se fait dans le cytoplasme. Il existe un intermédiaire capable de se déplacer du noyau au cytoplasme pour transporter l'information génétique jusqu'à la machinerie de synthèse protéique.
Cet intermédiaire est appelé ARN messager.
La synthèse protéique se déroule donc en deux grandes étapes : la transcription de l'ADN en ARN messager et la traduction de l'ARN messager en protéine.
1re étape : la transcription de l’ADN
Dans un premier temps, l’ADN va être transcrit par des enzymes, les ARN polymérases, sous forme d’un ARN messager (ou ARNm). L’ARN est une petite molécule très semblable à l’ADN, de courte durée de vie. Celui-ci va transiter du noyau vers le cytoplasme, où il va être lu par les ribosomes, d’énormes molécules qui jouent le rôle de traducteur.
2e étape : la traduction de l’ARN en protéine
Le ribosome est un gros assemblage moléculaire composé de 2 sous-unités (une grande et une petite) qui forment une « tête de lecture » capable de décoder l’ARN messager pour en faire une suite d’acides aminés, afin de former la protéine.
Le ribosome se fixe à l’ARNm provenant du noyau et le lit par série de 3 nucléotides, appelé codon.
L'ARNm sert de « plan » pour placer les acides aminés dans l'ordre requis pour former la protéine : un codon donné correspond à un acide aminé. C’est ce qu’on appelle le « code génétique ».
Ainsi, lorsque le ribosome se déplace sur l’ARNm et lit l’enchaînement des codons, il sait quel acide aminé insérer dans la protéine. Cet acide aminé est apporté par l’intermédiaire d’un ARN de transfert (ARNt) spécifique pour chaque acide aminé et chaque codon.
La traduction de l’ARNm prend fin lorsque le ribosome lit un codon spécial, appelé codon stop, qui correspond à un signal d’arrêt car il n’existe aucun ARNt pouvant décoder ce codon.
La nouvelle protéine fraîchement fabriquée est ensuite libérée dans la cellule.
