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Étapes de la transcription de l'ADN à l'ARN

Étapes de la transcription de l'ADN à l'ARN

L'ADN ou acide désoxyribonucléique est la molécule qui code l'information génétique. Cependant, l'ADN ne peut pas ordonner directement à une cellule de fabriquer des protéines. Il doit être transcrit en ARN ou en acide ribonucléique. L'ARN, à son tour, est traduit par la machinerie cellulaire pour fabriquer les acides aminés, qu'il associe pour former des polypeptides et des protéines

Aperçu de la transcription

La transcription est la première étape de l'expression de gènes en protéines. En transcription, un intermédiaire d'ARNm (ARN messager) est transcrit à partir de l'un des brins de la molécule d'ADN. L'ARN est appelé ARN messager, car il porte le "message", ou information génétique, de l'ADN aux ribosomes, où l'information est utilisée pour fabriquer des protéines. L'ARN et l'ADN utilisent un codage complémentaire où les paires de bases se rencontrent, de la même manière que les brins d'ADN se lient pour former une double hélice.

Une différence entre l'ADN et l'ARN réside dans le fait que l'ARN utilise l'uracile à la place de la thymine utilisée dans l'ADN. L'ARN polymérase intervient dans la fabrication d'un brin d'ARN qui complète le brin d'ADN. L'ARN est synthétisé dans le sens 5 '-> 3' (tel que vu à partir du transcrit en croissance de l'ARN). Il existe des mécanismes de relecture pour la transcription, mais pas autant que pour la réplication de l'ADN. Parfois, des erreurs de codage se produisent.

Différences dans la transcription

Il existe des différences significatives dans le processus de transcription chez les procaryotes par rapport aux eucaryotes.

  • Chez les procaryotes (bactéries), la transcription se produit dans le cytoplasme. La traduction de l'ARNm en protéines se produit également dans le cytoplasme. Chez les eucaryotes, la transcription se produit dans le noyau de la cellule. L'ARNm se déplace ensuite vers le cytoplasme pour la traduction.
  • L'ADN chez les procaryotes est beaucoup plus accessible à l'ARN polymérase que l'ADN chez les eucaryotes. L'ADN eucaryote est enroulé autour de protéines appelées histones pour former des structures appelées nucléosomes. L'ADN eucaryote est emballé pour former la chromatine. Alors que l'ARN polymérase interagit directement avec l'ADN procaryote, d'autres protéines facilitent l'interaction entre l'ARN polymérase et l'ADN chez les eucaryotes.
  • L'ARNm produit à la suite de la transcription n'est pas modifié dans les cellules procaryotes. Les cellules eucaryotes modifient l'ARNm par épissage d'ARN, coiffage des extrémités 5 'et addition d'une queue de polyA.

Points à retenir: étapes de la transcription

  • Les deux principales étapes de l'expression des gènes sont la transcription et la traduction.
  • La transcription est le nom donné au processus dans lequel l'ADN est copié pour former un brin complémentaire d'ARN. L'ARN subit ensuite une traduction pour fabriquer des protéines.
  • Les étapes principales de la transcription sont l’initiation, la clairance du promoteur, l’élongation et la terminaison.

Étapes de la transcription

La transcription peut être divisée en cinq étapes: pré-initiation, initiation, clairance du promoteur, allongement et terminaison:

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Pré-initiation

Images atomiques / Getty Images

La première étape de la transcription est appelée pré-initiation. L'ARN polymérase et les cofacteurs (facteurs de transcription généraux) se lient à l'ADN et le déroulent, créant ainsi une bulle d'initiation. Cet espace permet à l'ARN polymérase d'accéder à un seul brin de la molécule d'ADN. Environ 14 paires de bases sont exposées à la fois.

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Initiation

Forluvoft / Wikimedia Commons / Domaine Public

L'initiation de la transcription dans les bactéries commence par la liaison de l'ARN polymérase au promoteur dans l'ADN. L'initiation de la transcription est plus complexe chez les eucaryotes, où un groupe de protéines appelées facteurs de transcription intervient dans la liaison de l'ARN polymérase et l'initiation de la transcription.

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Liquidation du promoteur

Ben Mills / Wikimedia Commons / Domaine Public

La prochaine étape de la transcription est appelée clairance du promoteur ou fuite du promoteur. L'ARN polymérase doit libérer le promoteur une fois que la première liaison a été synthétisée. Environ 23 nucléotides doivent être synthétisés avant que l’ARN polymérase perde sa tendance à s’échapper et à libérer prématurément le transcrit d’ARN.

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Élongation

Forluvoft / Wikimedia Commons / Domaine Public

Un brin d'ADN sert de matrice pour la synthèse d'ARN, mais plusieurs tours de transcription peuvent se produire de sorte que de nombreuses copies d'un gène puissent être produites.

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Résiliation

Forluvoft / Wikipédia Commons / Domaine Public

La terminaison est la dernière étape de la transcription. La terminaison entraîne la libération de l'ARNm nouvellement synthétisé à partir du complexe d'élongation. Chez les eucaryotes, la terminaison de la transcription implique le clivage du transcrit, suivi d'un processus appelé polyadénylation. En polyadénylation, une série de résidus d’adénine ou de queue poly (A) est ajoutée à la nouvelle extrémité 3 'du brin d’ARN messager.

Sources

  • Watson JD, Baker TA, SP Bell, Gann AA, Levine M, RM Losick (2013).Biologie moléculaire du gène (7 e éd.). Pearson.
  • Roeder, Robert G. (1991). "Les complexités de l'initiation de la transcription eucaryote: la régulation de l'assemblage du complexe de préinitiation". Tendances en sciences biochimiques. 16: 402-408. doi: 10.1016 / 0968-0004 (91) 90164-Q
  • Yukihara; et al. (1985). "La transcription eucaryote: un résumé des techniques de recherche et expérimentales".Journal de biologie moléculaire14 (21): 56-79.