Qu'est-ce que la biosynthèse des protéines?
La biosynthèse des protéines est le processus qui produit les protéines dans les cellules. Il commence dans le noyau et finit dans le cytoplasme avec la création d'une nouvelle protéine. Ce processus comporte deux étapes: la transcription et la traduction. Certaines personnes utilisent les termes biosynthèse et traduction de protéines de manière interchangeable, mais l'utilisation correcte de la biosynthèse des protéines fait référence à l'ensemble du processus, pas seulement à la traduction.
La transcription a lieu dans le noyau et correspond au processus de création de brins d’ARN à partir de matrices d’ADN. Les gènes sont des longueurs de nucléotides trouvées le long des brins d'ADN qui fournissent les informations pour lesquelles la protéine doit être produite. Les acides aminés et les protéines sont de grosses molécules, elles ne sont donc pas formées dans le noyau. Au lieu de cela, l'information génétique est transcrite en ARN, qui passe ensuite à travers les pores de la membrane nucléaire dans le cytoplasme de la cellule.
Il existe trois types différents de molécules d'ARN qui interviennent dans la biosynthèse des protéines. L'ARN messager (ARNm) est le modèle de la protéine à créer. Il contient les informations génétiques transcrites qui indiquent à la cellule quels acides aminés doivent être attachés et dans quel ordre. L'ARN de transfert (ARNt) apporte les acides aminés présents dans le cytoplasme à la chaîne protéique en croissance. L'ARN ribosomal (ARNr) comprend les deux lobes du ribosome, où se déroule l'étape de traduction de la biosynthèse des protéines.
L'ADN est constitué de longues chaînes de seulement quatre nucléotides, mais il existe 20 acides aminés différents disponibles pour créer des protéines. Cela signifie qu'il n'y a pas de relation un à un entre les nucléotides et les acides aminés. Au lieu de cela, trois nucléotides, ou un codon, fournissent le code pour lequel l'acide aminé doit être relié à la chaîne. En conséquence, il y a 64 codons possibles, de sorte que certains acides aminés correspondent à plusieurs codons différents.
Une fois la transcription terminée, les molécules d’ARN se préparent à la prochaine étape de la biosynthèse des protéines. L'ARNm se situe dans la fente entre le grand et le petit lobe du ribosome et trois nucléotides traversent le ribosome à la fois, de sorte que le codon de l'acide aminé s'aligne sur l'acide aminé que l'ARNt transporte vers le ribosome.
L'ARNt a une forme distincte et est également spécifique à l'acide aminé qu'il transporte dans la chaîne protéique qui s'allonge. L'acide aminé se lie à une extrémité de la molécule d'ARNt, tandis que l'autre extrémité comporte trois nucléotides qui correspondent au codon trouvé sur la molécule d'ARNm. Cela permet à la molécule d'ARNt de se lier à la chaîne d'ARNm et d'être maintenue en place pendant que l'acide aminé qu'elle transporte est relié à un autre acide aminé par une enzyme.
Pour former une protéine, les acides aminés continuent d'être joints à la chaîne peptidique jusqu'à ce qu'un codon d'arrêt soit atteint. Le codon d'arrêt ne correspond pas à un acide aminé, mais indique plutôt que la chaîne protéique est terminée. À ce stade, l'ARNm est libéré du ribosome et est décomposé. Bien qu'une protéine ait été produite, elle n’est généralement pas encore fonctionnelle. La biosynthèse des protéines est terminée, mais la plupart des protéines subissent d’autres modifications avant d’être utilisées.