Arn Remarquable: Récits D'Un Messager Génétique

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L'arn est mieux connu en tant que messager d'informations génétiques, mais voici un rapide aperçu des différents types de cette molécule polyvalente.

L'ARN est mieux connu en tant que messager contenant des informations génétiques, mais cette molécule polyvalente est également impliquée dans de nombreuses autres fonctions cellulaires essentielles. Voici un bref aperçu des types d'ARN que les scientifiques découvrent et dont ils apprennent davantage grâce au financement du National Institutes of Health.

Les traducteurs

Ces ARN sont impliqués dans le processus fondamental de la traduction, lorsque l'information contenue dans nos gènes est décodée et utilisée pour produire des protéines.

ARN messager ou ARNm, transfère les informations contenues dans les gènes au ribosome, où sont fabriquées les protéines cellulaires. Chacune de nos cellules contient des dizaines de milliers d'ARNm différents, ce qui donne naissance à un large éventail de protéines.

ARN ribosomal ou ARNr, est une partie du ribosome qui joue un rôle direct dans la liaison des éléments constitutifs des protéines appelés acides aminés. Les humains ont quatre types d'ARNr.

Transfert d'ARN ou ARNt, décode les informations génétiques contenues dans l’ARNm et aide à ajouter des acides aminés à une chaîne de protéines en croissance. Les scientifiques estiment que les cellules humaines contiennent plus de 500 ARNt différents.

Les régulateurs

Malgré leur petite taille, ces ARN ont un impact énorme sur le contrôle des modèles d'activité des gènes dans nos cellules.

Petit ARN interférant ou ARNsi, est un fragment d’ARN que la cellule extrait d’un virus envahissant ou d’une autre menace et qu’elle utilise ensuite pour rechercher et détruire l’intrus potentiellement mortel. En raison de leur capacité à cibler et à désactiver des segments spécifiques de l'ARN, les siARN sont également devenus un puissant outil de recherche pour en savoir plus sur le fonctionnement des gènes.

Un segment d'ARNsi (rouge) guide une protéine «slicer» (torsades et tire-bouchons multicolores) vers les molécules d'ARN cibles.

Un segment d'ARNsi (rouge) guide une protéine «slicer» (torsades et tire-bouchons multicolores) vers les molécules d'ARN cibles.

Crédit: Kotaro Nakanishi et David Weinberg, Institut de technologie du Massachusetts.

MicroARN ou miARN, est un minuscule fragment d’ARN cellulaire qui régule la production de protéines en se liant à l’ARNm et en bloquant sa capacité de fonctionner. Les scientifiques ont découvert des centaines de miARN chez l'homme et estiment que ceux-ci régulent plus de la moitié de nos gènes codant pour les protéines.

Les miARN contrôlent l'expression des gènes chez de nombreux organismes, y compris les humains, les souris, les mouches et cet embryon de plante. De courts morceaux d'ARN dans la moitié inférieure (en bleu) garantissent que les gènes responsables de la formation de pousses ne sont exprimés que dans la moitié supérieure de l'embryon (en vert).

Les miARN contrôlent l'expression des gènes chez de nombreux organismes, y compris les humains, les souris, les mouches et cet embryon de plante. De courts morceaux d'ARN dans la moitié inférieure (en bleu) garantissent que les gènes responsables de la formation de pousses ne sont exprimés que dans la moitié supérieure de l'embryon (en vert).

Crédit: Zachary R. Smith, Institut d'études biologiques Salk.

ARN interagissant avec le Piwi ou piARN, est en grande partie restreinte aux ovules et aux spermatozoïdes, contrairement aux siARN et miARN, qui fonctionnent dans de nombreux types de cellules. Les piARNs aident à assurer l'intégrité de l'important pool d'ADN qui est transmis aux générations futures en bloquant les éléments génétiques itinérants pouvant pénétrer dans les gènes et provoquer des mutations.

ARN non codant intervenant depuis longtemps, ou lincRNA, semble fonctionner comme un échafaudage pour la coordination des activités des protéines qui régulent les activités des gènes. Plus de 8 000 ARN linc sont codés dans l'ADN humain.

Les processeurs

De nombreuses molécules d'ARN doivent être coupées, collées, ajustées ou modifiées chimiquement avant de pouvoir fonctionner. Ces ARN sont impliqués dans le traitement d'autres types d'ARN, y compris bon nombre de ceux mentionnés ci-dessus, sous leur forme finale.

Petit ARN nucléaire, ou ARNv, s'associe à une multitude de protéines pour former le spliceosome, un complexe qui extrait des segments étrangers d'ARNm pour en faire une molécule entièrement fonctionnelle pouvant ensuite coder pour une protéine. Les humains ont cinq ARNsv, chacun ayant son propre rôle dans le processus.

Petit ARN nucléolaire ou snoRNA, identifie les cibles d’ARNr pour l’ajout d’un groupe chimique ou pour le réarrangement. Les modifications produisent une molécule d'ARNr fonctionnelle qui fonctionne dans le ribosome.

Une molécule de lincRNA (rouge) servant d’échafaudage pour les protéines régulatrices des gènes (blobs gris). L'ADN est représenté par une double hélice grise.

Une molécule de lincRNA (rouge) servant d’échafaudage pour les protéines régulatrices des gènes (blobs gris). L'ADN est représenté par une double hélice grise.

Crédit: John Rinn, Université de Harvard.

ARN M1 aide à couper les ARNt dans les bactéries afin que ces molécules puissent décoder l'information génétique. Sa découverte en a fait une "célébrité" dans le monde de l'ARN car c'était la première fois que des chercheurs trouvaient la preuve que l'ARN pouvait agir en tant que catalyseur contrôlant et dirigeant les fonctions cellulaires. Le scientifique qui a fait cette découverte, Sidney Altman, a remporté un prix Nobel en 1989 avec Thomas Cech, qui a découvert de manière indépendante des preuves d'activité catalytique de l'ARN lorsqu'il a découvert une molécule d'ARN auto-épissable.

La recherche sur ces ARN et d'autres a conduit les scientifiques à une compréhension plus large du rôle critique de l'ARN dans de nombreux processus cellulaires importants et de la manière dont les altérations de ces processus peuvent conduire à la maladie. Les scientifiques utilisent également l'ARN comme outil de recherche et comme base de nouveaux traitements pour les infections, le cancer et d'autres conditions.

Apprendre encore plus:

  • Fiche d'information sur l'interférence ARN
  • ARN De nombreux talents de À l'intérieur de la cellule
  • La nouvelle génétique Brochure


Supplément Vidéo: Sirius: The Movie, from Dr. Steven Greer (entier, HD, SOUS-TITRES Français + english subtitles)).




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