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RIBOSOMES

Cytoplasme cellulaire - crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.

Cytoplasme cellulaire

Les protéines, qui façonnent le phénotype de tout organisme et en sont des unités fonctionnelles (enzymes), sont synthétisées au cours de réactions matricielles hautement spécifiques. Les instructions pour la synthèse de chaque protéine sont transférées d'abord de l'ADN, source de l'information génétique, à l' ARN messager ou ARNm (transcription), et puis de cet ARNm à la chaîne polypeptidique (traduction) qui va constituer la protéine. Au cours de cette expression génétique, le message héréditaire, inscrit dans la séquence des désoxyribonucléotides, subit une double conversion : il se voit finalement reproduit dans la séquence des acides aminés des protéines puisque, selon le code génétique, chaque triplet de nucléotides correspond à un acide aminé. La fidélité de l'expression des gènes est confiée aux ribosomes : en effet, c'est à ces particules que l'ARNm transmet le message issu du génome.

La synthèse protéique est un processus complexe, auquel participent non seulement l'ARNm et le ribosome, mais aussi les ARNt et une série de facteurs cytoplasmiques catalysant l'une ou l'autre étape du schéma de polymérisation. Dans la mesure où le ribosome porte les sites d'attachement de tous ces facteurs, il va ainsi accomplir des fonctions multiples. Une complexité non moins certaine se situe au niveau des processus biosynthétiques qui sont à l'origine des différents constituants ribosomaux et dans leur assemblage au cours de la croissance cellulaire.

Nous décrirons d'abord la structure, les fonctions et la genèse des ribosomes des bactéries (cellules procaryotes). La deuxième partie de cet article est consacrée aux ribosomes du cytoplasme de la cellule eucaryote et aux particules ribosomales que renferment certains de ces organites cytoplasmiques (mitochondries et chloroplastes).

L'appareil de traduction des procaryotes

Structure du ribosome bactérien

Une cellule bactérienne possède environ 20 000 ribosomes, qui sont libres dans le cytoplasme ou ancrés à la membrane cytoplasmique. Ces particules ont un coefficient de sédimentation d'environ 70 unités Svedberg (70 S = 2,65 × 106 daltons). Elles sont composées d'une grande sous-unité (50 S = 1,5 × 106 Da) et d'une petite sous-unité (30 S = 0,9 × 106 Da). Une dissociation des particules 70 S en sous-unités se produit naturellement lorsque prend fin la fonction traductionnelle exercée par le ribosome lié à l'ARNm, donc à la terminaison des chaînes polypeptidiques. Elle peut être réalisée artificiellement au laboratoire dans certaines conditions expérimentales : les sous-unités sont alors séparées par centrifugation en gradients de densité.

Les ribosomes des procaryotes (bactéries et cyanophycées) sont constitués de 60 p. 100 d'ARNr et de 40 p. 100 de protéines ribosomales (protéines r) : on y retrouve trois types d'ARNr et 52 protéines. La sous-unité 30 S renferme une molécule d'ARNr 16 S et les protéines S 1 à S 21. La sous-unité 50 S contient un ARNr 5 S, un ARNr 23 S, ainsi que les protéines L 1 à L 34. Les 3 ARNr diffèrent dans leur taille, la séquence de leurs nucléotides et leur structure tridimensionnelle. Les protéines r sont uniques, excepté les deux dimères L 7/L 12 et le couple L 26−S 20. Les protéines ribosomales peuvent être séparées par électrophorèse bidimensionnelle. Elles ont des tailles comprises entre 10 000 et 30 000 daltons, excepté la protéine S 1 (65 000). Le fractionnement des ARNr est réalisé par électrophorèse ou par chromatographie sur colonne.

ARNr : structure primaire - crédits : Encyclopædia Universalis France

ARNr : structure primaire

Les ARNr représentent environ 80 p. 100 de l'ARN total extrait d'une bactérie. Les trois types d'ARNr d' Escherichia coli ont été entièrement séquencés. Ces études ont montré la présence de régions complémentaires[...]

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Écrit par

  • : professeur de microbiologie et de génétique moléculaire à la faculté de médecine, université de Louvain

. In Encyclopædia Universalis []. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Cytoplasme cellulaire - crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.

Cytoplasme cellulaire

ARNr : structure primaire - crédits : Encyclopædia Universalis France

ARNr : structure primaire

Escherichia coli - crédits : Encyclopædia Universalis France

Escherichia coli

Autres références

  • EUCARYOTES (CHROMOSOME DES)

    • Écrit par Denise ZICKLER
    • 7 721 mots
    • 9 médias
    ...contenue dans l'ADN est d'abord transférée (transcription) à des molécules d'ARN qui servent à leur tour de matrice pour la fabrication au niveau des ribosomes des séquences d'aminoacides des protéines ( traduction). La synthèse de l'ARN se fait par un processus semblable à celui de la réplication...
  • ANTIBIOTIQUES

    • Écrit par Aurélie CHABAUD, Sylvain MEYER, Marie-Cécile PLOY
    • 6 760 mots
    • 6 médias
    ...comporte plusieurs étapes : tout d’abord la transcription de l’ADN en ARN messager (ARNm), puis la traduction de cet ARNm en protéine sur les ribosomes. Les ribosomes bactériens (70S), composés des sous-unités 30S et 50S, se distinguent des ribosomes des eucaryotes (80S) ; un antibiotique ciblant le ribosome...
  • ARCHÉES ASGARD

    • Écrit par Patrick FORTERRE
    • 3 785 mots
    • 3 médias
    ...d’ARN ribosomique 16S (appelées ARNr 16S) dans un environnement donné. Cette molécule est en effet présente chez tous les êtres vivants possédant des ribosomes, ces éléments (organites) cellulaires qui fabriquent les protéines. Contrairement à la métagénomique, cette méthode ne permet donc pas de reconstituer...
  • CELLULE - L'organisation

    • Écrit par Pierre FAVARD
    • 11 028 mots
    • 15 médias
    ...Quant au cytoplasme, c'est un milieu visqueux riche en protéines, le cytosol, dans lequel baignent plus de 10 000 particules de 25 nm de diamètre, les ribosomes. Formées d'acides ribonucléiques, les ARN ribosomiques (ARNr), associés à des protéines, les ribosomes sont les organites cytoplasmiques...
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Voir aussi