Une protéine est composée d’une ou plusieurs chaînes polypeptidiques, qui sont elles-mêmes formées d’un nombre précis d’acides aminés placés selon une séquence déterminée.

Les protéines sont des molécules essentielles à la vie de la cellule, elles assurent de nombreuses fonctions différentes. Par exemple, les enzymes exercent un rôle fondamental dans le métabolisme cellulaire car ils contribuent à la réalisation des différents phénotypes.

Les gènes sont les unités fonctionnelles participant à la réalisation d’un ou plusieurs caractères phénotypiques ; c’est grâce à l’information qu’ils portent que les protéines sont synthétisées par la cellule.


La synthèse des protéines s’effectue en deux étapes:

-la transcription qui produit une série de copies éphémères du gène, les ARN messagers
-la traduction qui a pour but d’assembler les acides aminés.

I. La transcription : la synthèse de l’ARN messager

L’information génétique est dans le noyau de la cellule et n’en sort jamais.
L’intermédiaire de la synthèse des protéines est l’ARN m (Acide Ribo-Nucleïque messager).

C’est un acide polynucléotidique, c’est-à-dire un enchaînement de nucléotides :

- ces nucléotides sont chacun constitués d’une base azoté (U, A, C ou G), d’un acide phosphorique et d’un sucre appelé ribose

- il est formé d’un seul brin.


La transcription est donc la synthèse de l’ARN messager ;:

- elle se déroule dans le noyau de la cellule.

- Elle est catalysée par une enzyme, appelée ARN polymérase, qui se déplace le long de l’ADN et qui lie la séquence nucléotidique. l’ARN polymérase synthétise l’ARN messager en utilisant comme modèle un des deux brins de l’ADN transcrit, tout en respectant le principe de complémentarité des bases azotées.


Animation de la transcription

Mais dans une cellule, tous les gènes ne sont pas transcris au même moment et selon le type cellulaire, certains gènes sont transcris et d’autres pas.

Les ARN messagers passent ensuite du noyau vers le cytoplasme où a lieu la synthèse des chaînes polypeptidiques.

II.La traduction : la synthèse des chaines polypeptidiques

La séquence nucléotidique de l’ARN messager est composée de triplets de nucléotides.
Chaque triplet, appelé codon, code pour un acide aminé.

Le code génétique est le système de correspondance entre la séquence nucléotidique de l’ARN messager et la séquence polypeptidique :
- le code génétique est redondant, c’est-à-dire dégénéré ( plusieurs codons codent pour un même acide aminé)
- il est aussi universel, il est le même chez presque tous les organismes.
- Le codon d’initiation (AUG) est le début du message alors que les codons « stop » (UAA, UAG, UGA) sont les codons indiquant que la séquence de l’ARN messager est finie, le code génétique est donc ponctué.

Les ribosomes vont permettre la synthèse d’une chaîne polypeptidiquel. Ils sont associés à l’ARNm en polysome (unité de traduction) dans le cytoplasme.
L’ARN de transfert va servir d’adaptateur entre un codon de l’ARNm et un acide aminé.
La traduction s’effectue en 3 étapes :

- l’initiation : fixation d’un ribosome sur un triplet de l’ARNm qui est toujours le codon AUG, c’est à partir de là que commence la synthèse.

- l’élongation : le ribosome se déplace alors de codon en codon le long de la chaîne d’ARNm et associe chaque codon à un ARNt lui correspondant  et apportant le bon acide aminé au bon endroit. L’élongation de la chaine se réalise par formation de liaison polypeptidique entre les acides aminés.

- la terminaison : c’est la rencontre entre le ribosome et un codon stop (UGA, UAG ou UAA). Le ribosome se sépare alors de l’ARNm et libère la chaîne polypeptidique.

À la fin de la synthèse, la méthionine, premier acide aminé incorporé, est éliminée.

Animation de la synthèse des protéines


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