Nous expliquons ce qu'est l'ARN, à quoi ressemble sa structure et les différentes fonctions qu'il remplit. Aussi, sa classification et ses différences avec l'ADN.
Qu'est-ce que l'ARN?
L'ARN (acide ribonucléique) est l'un des acides nucléiques élémentaires pour vie, en charge, avec l'ADN (acide désoxyribonucléique), de la synthèse de protéine et l'hérédité génétique.
Cet acide est présent à l'intérieur des cellules à la fois procaryotes Quoi eucaryotes, et même aussi unique matériel génétique certains types de virus (virus à ARN). Il se compose d'un molécule sous la forme d'une chaîne unique de nucléotides (ribonucléotides) formée à son tour d'un sucre (ribose), d'un phosphate et de l'une des quatre bases azotées qui composent le code génétique: adénine, guanine, cytosine ou uracile.
Il s'agit généralement d'une molécule linéaire simple brin (à chaîne unique) qui remplit diverses fonctions au sein de la cellule, ce qui en fait un exécuteur polyvalent des informations contenues dans l'ADN.
L'ARN a été découvert aux côtés de l'ADN en 1867, par Friedrich Miescher, qui les a appelés nucléine et les a isolés de noyau cellulaire, bien que son existence ait été vérifiée plus tard également dans des cellules procaryotes, pas de noyau. Le mode de synthèse de l'ARN dans la cellule a ensuite été découvert par l'Espagnol Severo Ochoa Albornoz, lauréat du prix Nobel de médecine en 1959.
Comprendre comment fonctionne l'ARN et quelle est son importance pour la vie et évolution a permis l'émergence de divers thèse sur l'origine de la vie, comme celle qui laisse entendre que les molécules de cet acide nucléique ont été les premières formes de vie à exister (dans le Hypothèse du monde de l'ARN).
Structure de l'ARN
L'ADN et l'ARN sont tous deux constitués d'une chaîne d'unités appelées monomères, qui se répètent et sont appelées nucléotides. Les nucléotides sont liés entre eux par des liaisons phosphodiester chargées négativement. Chacun de ces nucléotides est composé de :
- Une molécule de sucre pentose (sucre à 5 carbones) appelée ribose (autre que le désoxyribose dans l'ADN).
- Un groupe phosphate (sels ou esters de l'acide phosphorique).
- Une base azotée : adénine, guanine, cytosine ou uracile (dans ce dernier elle diffère de l'ADN, qui contient de la thymine au lieu de l'uracile).
Ces composants sont organisés selon trois niveaux structurels :
- Niveau primaire. Il se compose de la séquence linéaire de nucléotides qui définissent les structures suivantes.
- Niveau secondaire. L'ARN se replie sur lui-même en raison de l'appariement des bases intramoléculaires. La structure secondaire est la forme qu'elle prend lors du pliage : hélice, boucle, boucle en épingle à cheveux, multi-boucle, boucle intérieure, renflement, pseudo-nœud, etc.
- Niveau tertiaire. Bien que l'ARN ne forme pas une double hélice comme l'ADN dans sa structure, il a tendance à former une seule hélice en tant que structure tertiaire, car son atomes ils interagissent avec l'espace environnant.
Fonction ARN
L'ARN remplit de nombreuses fonctions. Le plus important est la synthèse des protéines, dans laquelle il copie l'ordre génétique contenu dans l'ADN pour l'utiliser comme standard dans la fabrication de protéines et enzymes et diverses substances nécessaires à la cellule et à l'organisme. Pour ce faire, il utilise des ribosomes, qui fonctionnent comme une sorte d'usine de protéines moléculaires, et il le fait en suivant le modèle imprimé par l'ADN.
types d'ARN
Il existe plusieurs types d'ARN, selon leur fonction principale :
- ARN messager ou codant (ARNm). Il est chargé de copier et de transporter la séquence exacte d'acides aminés de l'ADN vers les ribosomes, où les instructions sont suivies et la synthèse des protéines se déroule.
- ARN de transfert (ARNt). Il s'agit de polymères de 80 nucléotides, qui ont pour mission de transférer les acides aminés aux ribosomes, qui agiront comme des machines d'assemblage, ordonnant les bons acides aminés le long de la molécule d'ARN messager (ARNm) en fonction du code génétique.
- ARN ribosomique (ARNr). Ils se trouvent dans les ribosomes de la cellule, où ils sont combinés avec d'autres protéines. Ils fonctionnent comme des composants catalytiques pour « souder » les liaisons peptidiques entre les acides aminés de la nouvelle protéine en cours de synthèse. Ainsi, ils agissent comme des ribozymes.
- ARN régulateurs. Son piezas complementarias de ARN ubicadas en regiones específicas del ARNm o del ADN, y que pueden ocuparse de diversas labores: interferir en la replicación para suprimir genes específicos (ARNi), inhibir la transcripción (ARN antisentido), o regular la expresión génica (ARNnc long).
- ARN catalyseur. Ce sont des morceaux d'ARN qui agissent comme des biocatalyseurs sur les processus de synthèse eux-mêmes pour les rendre plus efficaces. De plus, ils assurent le bon développement de ces processus.
- ARN mitochondrial. Depuis le mitochondries Les cellules ont leur propre système de synthèse des protéines, elles ont aussi leurs propres formes d'ADN et d'ARN.
ARN et ADN
La différence entre l'ARN et l'ADN repose tout d'abord sur leur constitution : l'ARN possède une base azotée (uracile) autre que la thymine et est composé d'un sucre différent du désoxyribose (ribose).
De plus, l'ADN a une double hélice dans sa structure, c'est-à-dire qu'il s'agit d'une molécule plus complexe et plus stable. L'ARN est une molécule plus simple et plus petite qui a une durée de vie beaucoup plus courte dans nos cellules.
L'ADN sert de banque d'informations : c'est un modèle ordonné de la séquence élémentaire qui nous permet de construire les protéines de notre corps. L'ARN est son lecteur, transcripteur et exécuteur : celui qui est chargé de lire le code, de l'interpréter et de le matérialiser.