Traduction
La traduction est la deuxième partie du dogme central de la biologie moléculaire : ARN –> Protéine. C’est le processus dans lequel le code génétique de l’ARNm est lu pour fabriquer une protéine. La traduction est illustrée dans les schémas ci-dessous. Après que l’ARNm a quitté le noyau, il se déplace vers un ribosome (voir ci-dessous), qui se compose d’ARNr et de protéines. La traduction se produit sur les ribosomes flottant dans le cytosol ou sur les ribosomes attachés au réticulum endoplasmique rugueux. Le ribosome lit la séquence des codons dans l’ARNm, et les molécules d’ARNt apportent des acides aminés au ribosome dans la séquence correcte. Tout comme pour la synthèse d’ARNm, la synthèse des protéines peut être divisée en trois phases: initiation, allongement et terminaison. En plus du modèle d’ARNm et des ribosomes, de nombreuses autres molécules contribuent au processus de traduction, telles que les ARNT (voir ci-dessous) et divers facteurs enzymatiques
Pour comprendre le rôle de l’ARNt, vous devez en savoir plus sur sa structure. Chaque molécule d’ARNt a un anticodon pour l’acide aminé qu’elle porte. Un anticodon est complémentaire du codon pour un acide aminé. Par exemple, l’acide aminé lysine a le codon AAG, de sorte que l’anticodon est UUC. Par conséquent, la lysine serait portée par une molécule d’ARNt avec l’anticodon UUC. Partout où le codon AAG apparaît dans l’ARNm, un anticodon UUC de l’ARNt se lie temporairement. Alors qu’il est lié à l’ARNm, l’ARNt abandonne son acide aminé. Avec l’aide de l’ARNr, des liaisons se forment entre les acides aminés lorsqu’ils sont amenés un à un au ribosome, créant une chaîne polypeptidique. La chaîne d’acides aminés continue de croître jusqu’à ce qu’un codon d’arrêt soit atteint.
Les ribosomes (voir ci-dessus), qui sont juste constitués d’ARNr (ARN ribosomique) et de protéines, ont été classés comme ribozymes car l’ARNr a une activité enzymatique. L’ARNr est important pour l’activité peptidyl transférase qui lie les acides aminés. Les ribosomes ont deux sous-unités d’ARNr et de protéines. La grande sous-unité a trois sites actifs appelés sites E, P et A. Ces sites sont importants dans l’activité catalytique des ribosomes.
Tout comme pour la synthèse d’ARNm, la synthèse des protéines peut être divisée en trois phases: initiation, allongement et terminaison. En plus du modèle d’ARNm, de nombreuses autres molécules contribuent au processus de traduction, telles que les ribosomes, les ARNT et divers facteurs enzymatiques
Initiation de la traduction: La petite sous-unité se lie à un site en amont (du côté 5′) du début de l’ARNm. Il procède à l’analyse de l’ARNm dans la direction 5′–> 3′ jusqu’à ce qu’il rencontre le codon de DÉPART (AOÛT). La grande sous-unité se fixe et l’ARNt initiateur, qui porte la méthionine (Met), se lie au site P sur le ribosome.
Allongement de la translation: Le ribosome déplace un codon à la fois, catalysant chaque processus qui se produit dans les trois sites. À chaque étape, un ARNt chargé pénètre dans le complexe, le polypeptide devient un acide aminé plus long et un ARNt non chargé part. L’énergie pour chaque liaison entre les acides aminés est dérivée du GTP, une molécule similaire à l’ATP (Figure). En bref, les ribosomes interagissent avec d’autres molécules d’ARN pour former des chaînes d’acides aminés appelées chaînes polypeptidiques, en raison de la liaison peptidique qui se forme entre les acides aminés individuels. À l’intérieur du ribosome, trois sites participent au processus de traduction, les sites A, P et E. Étonnamment, l’appareil de traduction d’E. coli ne prend que 0,05 seconde pour ajouter chaque acide aminé, ce qui signifie qu’un polypeptide de 200 acides aminés pourrait être traduit en seulement 10 secondes.
Terminaison de la traduction : La terminaison de la traduction se produit lorsqu’un codon d’arrêt (UAA, UAG ou UGA) est rencontré. Lorsque le ribosome rencontre le codon stop, le polypeptide en croissance est libéré à l’aide de divers facteurs de libération (voir figure ci-dessous) et les sous-unités du ribosome se dissocient et quittent l’ARNm. Après que de nombreux ribosomes ont terminé la traduction, l’ARNm est dégradé de sorte que les nucléotides peuvent être réutilisés dans une autre réaction de transcription.