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Une introduction à la transcription de l'ADN

Une introduction à la transcription de l'ADN

La transcription de l'ADN est un processus qui implique la transcription d'informations génétiques d'ADN en ARN. Le message ADN transcrit, ou Transcription de l'ARN, est utilisé pour produire des protéines. L'ADN est logé dans le noyau de nos cellules. Il contrôle l'activité cellulaire en codant pour la production de protéines. Les informations contenues dans l'ADN ne sont pas directement converties en protéines, mais doivent d'abord être copiées dans l'ARN. Cela garantit que les informations contenues dans l'ADN ne sont pas altérées.

Points à retenir: transcription de l'ADN

  • Dans Transcription de l'ADN, L’ADN est transcrit pour produire de l’ARN. Le transcrit d'ARN est ensuite utilisé pour produire une protéine.
  • Les trois étapes principales de la transcription sont l’initiation, l’élongation et la terminaison.
  • En initiation, l'enzyme ARN polymérase se lie à l'ADN au niveau de la région promotrice.
  • Lors de l'allongement, l'ARN polymérase transcrit l'ADN en ARN.
  • En terminaison, l'ARN polymérase se libère de la transcription de terminaison de l'ADN.
  • Transcription inversée Les processus utilisent l'enzyme transcriptase inverse pour convertir l'ARN en ADN.

Comment fonctionne la transcription de l'ADN

Cette illustration montre le processus de transcription de l'acide désoxyribonucléique (ADN, bleu) pour produire une copie complémentaire de l'acide ribonucléique (ARN, vert). Cela se fait par l'enzyme ARN polymérase (violet). Gunilla Elam / Photothèque de sciences / Getty Images Plus

L'ADN est constitué de quatre bases de nucléotides qui sont appariées pour donner à l'ADN sa forme en double hélice. Ces bases sont:adénine (A)guanine (G)cytosine (C), etthymine (t). Paires d'adénine avec thymine(À) et paires de cytosine avec guanine(C-G). Les séquences de bases nucléotidiques sont le code génétique ou les instructions pour la synthèse de protéines.

Le processus de transcription de l'ADN comporte trois étapes principales:
  1. Initiation: ARN polymérase se lie à l'ADN
    L'ADN est transcrit par une enzyme appelée ARN polymérase. Des séquences nucléotidiques spécifiques indiquent à l'ARN polymérase par où commencer. L'ARN polymérase se lie à l'ADN dans une zone spécifique appelée région promotrice. L'ADN dans la région promotrice contient des séquences spécifiques qui permettent à l'ARN polymérase de se lier à l'ADN.
  2. Élongation
    Certaines enzymes appelées facteurs de transcription déroulent le brin d'ADN et permettent à l'ARN polymérase de ne transcrire qu'un seul brin d'ADN en un polymère d'ARN simple brin appelé ARN messager (ARN messager). Le brin qui sert de modèle s'appelle le brin antisens. Le brin non transcrit s'appelle le sens.
    Comme l’ADN, l’ARN est composé de bases nucléotidiques. L'ARN contient cependant les nucléotides adénine, guanine, cytosine et uracile (U). Lorsque l'ARN polymérase transcrit l'ADN, la guanine se couple avec la cytosine(G-C) et paires d'adénine avec l'uracile(A-U).
  3. Résiliation
    L'ARN polymérase se déplace le long de l'ADN jusqu'à atteindre une séquence de terminaison. À ce stade, l'ARN polymérase libère le polymère d'ARNm et se détache de l'ADN.

Transcription en cellules procaryotes et eucaryotes

Micrographie électronique à transmission colorée de l'acide désoxyribonucléique (ADN rose), transcription couplée à la traduction dans la bactérie Escherichia coli.

Dr. Elena Kiseleva / BIBLIOTHÈQUE PHOTOGRAPHIQUE DES SCIENCES / Getty Images

Bien que la transcription se produise à la fois dans les cellules procaryotes et eucaryotes, le processus est plus complexe chez les eucaryotes. Chez les procaryotes, tels que les bactéries, l'ADN est transcrit par une molécule d'ARN polymérase sans l'aide de facteurs de transcription. Dans les cellules eucaryotes, des facteurs de transcription sont nécessaires à la transcription et différents types de molécules d'ARN polymérase transcrivent l'ADN en fonction du type de gènes. Les gènes codant pour les protéines sont transcrits par l'ARN polymérase II, les gènes codant pour les ARN ribosomiques sont transcrits par l'ARN polymérase I et les gènes codant pour les ARN de transfert sont transcrits par l'ARN polymérase III. De plus, des organites telles que les mitochondries et les chloroplastes ont leurs propres ARN polymérases qui transcrivent l'ADN au sein de ces structures cellulaires.

De la transcription à la traduction

Numéro 1: Synthèse d'ARNm à partir d'ADN dans le noyau. 2 Ribosome décodant l'ARNm en se liant à des codons d'ARNm d'ARN complémentaires. 3-5 ribosomes synthétisent des protéines dans le cytoplasme.

ttsz / iStock / Getty Images Plus

Dans Traduction, le message codé en ARNm est converti en une protéine. Comme les protéines sont construites dans le cytoplasme de la cellule, l'ARNm doit traverser la membrane nucléaire pour atteindre le cytoplasme dans les cellules eucaryotes. Une fois dans le cytoplasme, les ribosomes et une autre molécule d'ARN appeléeARN de transferttravailler ensemble pour traduire l'ARNm en une protéine. Ce processus s'appelle la traduction. Les protéines peuvent être fabriquées en grandes quantités car une seule séquence d'ADN peut être transcrite par plusieurs molécules d'ARN polymérase à la fois.

Transcription inversée

L'ADN est transcrit et traduit pour produire des protéines. La transcription inverse convertit l'ARN en ADN.

ttsz / iStock / Getty Images Plus

Dans transcription inversée, L'ARN est utilisé comme matrice pour produire de l'ADN. L'enzyme transcriptase inverse transcrit l'ARN pour générer un simple brin d'ADN complémentaire (ADNc). L'enzyme ADN polymérase convertit l'ADNc simple brin en une molécule double brin comme dans la réplication de l'ADN. Les virus spéciaux connus sous le nom de rétrovirus utilisent la transcription inverse pour répliquer leurs génomes viraux. Les scientifiques utilisent également des processus de transcriptase inverse pour détecter les rétrovirus.

Les cellules eucaryotes utilisent également la transcription inverse pour étendre les extrémités des chromosomes appelés télomères. L'enzyme transcriptase inverse de la télomérase est responsable de ce processus. L'extension des télomères produit des cellules résistantes à l'apoptose ou à la mort cellulaire programmée et qui deviennent cancéreuses. La technique de biologie moléculaire dite transcription inverse - réaction en chaîne de la polymérase (RT-PCR) est utilisé pour amplifier et mesurer l'ARN. Étant donné que la RT-PCR détecte l'expression des gènes, elle peut également être utilisée pour détecter le cancer et faciliter le diagnostic des maladies génétiques.