La synthèse des protéines

Les protéines sont des molécules du vivant, composées d’acides aminés unis par des liaisons peptidiques, et qui se caractérisent par une grande variété dans leur séquence en acides aminés. Le patrimoine génétique s’exprime à travers la synthèse de certaines molécules telle que les protéines. La synthèse des protéines s’opère en plusieurs étapes :

-la transcription de l’ADN en ARN pré-messager dans le noyau : chez les eucaryotes, l’ADN reste dans le noyau, la fabrication des protéines se fait dans le cytoplasme. Des copies du gène sont alors fabriquées dans le noyau sous formées d’ARN, qualifié de pré-messager. L’ARN (Acide RiboNucléique) est chimiquement proche de l’ADN mais il n’est constitué que d’une seule chaîne de nucléotides et la Thymine de l’ADN est remplacée par l’Uracile pour l’ARN pré-messager. La transcription nécessite l’action d’une enzyme l’ARN polymérase qui permet l’ouverture de la molécule d’ADN et l’enchainement de nucléotides libres dans le noyau en complémentarité avec le brin transcrit de l’ADN. La chaine de nucléotides ainsi formée est donc une copie conforme du gène et constitue une molécule ARN pré-messager

-La maturation des ARN pré-messager en ARN messager dans le noyau : la molécule d’ARN pré-messager contient des exons (parties de séquence codantes) et des introns (parties de séquence non codantes). Pendant la maturation, les introns sont supprimés raccordant ainsi les exons qui forment la molécule d’ARN messager et qui migre vers le cytoplasme. Le même ARN pré-messager peut subir différentes maturations par sélection d’exons aux dépend d’autres.

-La traduction de l’ARN messager en protéines dans le cytoplasme : elle se déroule en trois étapes :

* L’initiation : ce sont les ribosomes qui sont les organites du cytoplasme qui réalisent la synthèse des protéines à partir de l’information de l’ARM messager en utilisant le code génétique.

Le code génétique est un système de correspondance entre des triplets de nucléotides qui se suivent sur l’ARN messager, appelés codons, et les acides aminés de la protéine fabriquée. Il est divisé en 2 sous unités (une grande et une petite). La petite sous unité a pour but de lire l’ARN messager et la grande sous unité a pour but de catalyser la formation de liaison peptidiques entre les acides aminés. La traduction débute à la lecture d’un codon d’initiation par le ribosome, puis l’ARN de transfert intervient, en apportant l’anti codon au codon qui vient d’être lu et qui porte à son extrémité l’acide aminé correspondant d’après le code génétique.

*L’élongation : le ribosome va continuer la lecture de l’ARN messager en se déplaçant de codon en codon, en enchainant les acides aminés liés par des liaisons peptidiques, en respectant le code génétique pour former une longue chaîne d’acide aminé qu’on appel un polypeptide.

*La terminaison : A la lecture d’un codon stop, le ribosome se sépare de l’ARN messager et libère le polypeptide.

-Le repliement :

*Le polypeptide représente la structure primaire de la protéine.

*La structure secondaire : Certains acides aminés se rapprochent et forment

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