ARN (acide ribonucléique) ou RNA (ribonucleic acid)

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Le « monde ARN » moderne

Un véritable « monde ARN » existe en fait dans chaque cellule vivante qui met en œuvre de multiples ARN aux fonctions variées : informationnelles, catalytiques, ou servant de matrices, de guides, de défenses contre virus, transposons, etc., certaines molécules étant même capables de cumuler plusieurs de ces activités. Ce monde trouve-t-il ses sources dans le passé du vivant ?

Toutes les cellules vivantes possèdent trois grandes classes d'ARN, impliquées dans la biosynthèse des protéines : les ARN messagers (ARNm), les ARN de transfert (ARNt), et les ARN ribosomaux (ARNr). Synthétisés dans le noyau cellulaire au cours de la « transcription » de gènes faisant partie de l'ADN des chromosomes, ces ARN, molécules en simple brin, sont transférés dans le cytoplasme de la cellule après différentes étapes de « maturation ». À côté de ces ARN, on connaît, depuis peu, de petits ARN non codants (dits ARNnc), encore appelés ARNnm (ou ARN non messagers).

En tant qu'acide ribonucléique tout ARN est un enchaînement de ribonucléotides. Ils peuvent s'apparier localement (appariements intramoléculaires) et les forces d'empilement et d'appariement des nucléotides construisent alors des « tiges en hélices » et des structures bien définies appelées « motifs ». Parmi les motifs identifiés, on note des renflements, des coudes, des boucles, formant des « épingles à cheveux » permettant certaines fonctions métaboliques. Par exemple, le déchiffrage pas à pas de l'ARN messager par le ribosome, c'est-à-dire sa « traduction » aboutissant à la synthèse des protéines, est réglé par des motifs en épingles à cheveux ou par des pseudonœuds nommés ARN de transfert.

ARN de transfert : structure en feuille de trèfle

Dessin : ARN de transfert : structure en feuille de trèfle

Dessin

Alanyl-ARNt de levure. Cette structure représente la conformation primaire et secondaire d'un ARN de transfert selon le modèle dit en feuille de trèfle. Le résidu adénylique terminal (en haut) est lié à l'alanine par une liaison amino-acyl-adénylate. La boucle inférieure comporte... 

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ARN transfert-messager

Dessin : ARN transfert-messager

Dessin

En a, une traduction bloquée sur un ARNm défectueux. Entrée en scène (b) de l'ARNtm, qui ajoute une alanine (acide aminé) à la protéine en cours de fabrication (c). La traduction reprend (d, e) en utilisant l'ARN de dépannage jusqu'au codon « stop » (d'après : « Pour la science »). 

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Un ARN de transfert (ARNt) est une petite molécule de 100 nucléotides. Ubiquitaire, et fortement conservé au cours de l'évolution, l'ARNt est impliqué à plusieurs niveaux dans le métabolisme de tous les types cellulaires. Au niveau du ribosome, qui est en fait l'organite assurant la synthèse des proté [...]

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ARN de transfert : structure en feuille de trèfle

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Pour citer l’article

Marie-Christine MAUREL, « ARN (acide ribonucléique) ou RNA (ribonucleic acid) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 avril 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/arn-rna/