Contenu
- Structure physique de l'ARN et de l'ADN
- Bases nucléotidiques
- Rôles dans la transcription
- Autres différences avec les molécules d'ADN et d'ARN
L'acide désoxyribonucléique et l'acide ribonucléique - ADN et ARN - sont des molécules étroitement apparentées qui participent à la transmission et à l'expression de l'information génétique. Bien qu'ils soient assez similaires, il est également facile de comparer et de contraster l'ADN et l'ARN grâce à leurs fonctions spécifiques et différentes.
Les deux sont constitués de chaînes moléculaires contenant des unités alternées de sucre et de phosphate. Les molécules contenant de l'azote, appelées bases nucléotidiques, pendent de chaque unité de sucre. Les différentes unités de sucre dans l'ADN et l'ARN sont responsables des différences entre les deux substances biochimiques.
Structure physique de l'ARN et de l'ADN
Le ribose, le sucre de l'ARN, a une structure cyclique organisée en cinq atomes de carbone et un atome d'oxygène. Chaque carbone se lie à un atome d'hydrogène et à un groupe hydroxyle, qui est une molécule d'un atome d'oxygène et d'un atome d'hydrogène. Le désoxyribose est identique à l'ARN ribose, à la différence qu'un carbone se lie à un atome d'hydrogène au lieu d'un groupe hydroxyle.
Cette différence signifie que deux brins d'ADN peuvent former une structure à double hélice tandis que l'ARN reste sous la forme d'un simple brin. La structure de l'ADN avec sa double hélice est très stable, ce qui lui donne la capacité de coder des informations pendant une longue période et d'agir en tant que matériel génétique de l'organisme.
L'ARN, d'autre part, n'est pas aussi stable sous sa forme simple brin, ce qui explique pourquoi l'ADN a été choisi de manière évolutive au lieu de l'ARN comme information génétique de la vie. La cellule crée de l'ARN selon les besoins pendant le processus de transcription, mais l'ADN se réplique de lui-même.
Bases nucléotidiques
Chaque unité de sucre dans l'ADN et l'ARN se lie à l'une des quatre bases nucléotidiques. L’ADN et l’ARN utilisent les bases A, C et G. Cependant, l’ADN utilise la base T, tandis que l’ARN utilise la base U à la place. La séquence de bases le long des brins d'ADN et d'ARN est le code génétique qui indique à la cellule comment fabriquer des protéines.
Dans l'ADN, les bases de chaque brin se lient aux bases de l'autre brin, formant la structure à double hélice. Dans l’ADN, A ne peut se lier qu’à T et C ne peut se lier qu’à G. La structure d'une hélice d'ADN est préservée dans un cocon de protéine-ARN appelé chromosome.
Rôles dans la transcription
La cellule fabrique des protéines en transcrivant l'ADN en ARN puis en traduisant l'ARN en protéines. Au cours de la transcription, une partie de la molécule d'ADN, appelée gène, est exposée à des enzymes qui assemblent des brins d'ARN selon les règles de liaison nucléotide-base.
La seule différence est que les bases de l'ADN A se lient aux bases de l'ARN U. L'enzyme ARN polymérase lit chaque base d'ADN dans un gène et ajoute la base d'ARN complémentaire au brin d'ARN en croissance. De cette façon, l’information génétique de l’ADN est transmise à l’ARN.
Autres différences avec les molécules d'ADN et d'ARN
La cellule utilise également un second type d'ARN pour fabriquer des ribosomes, qui sont de minuscules usines de production de protéines. Un troisième type d'ARN facilite le transfert des acides aminés vers les brins de protéines en croissance. L'ADN ne joue aucun rôle dans la traduction.
Les groupes hydroxyles supplémentaires de l’ARN en font une molécule plus réactive, moins stable en conditions alcalines que l’ADN. La structure serrée d'une double hélice d'ADN le rend moins vulnérable à l'action des enzymes, mais l'ARN est plus résistant aux rayons ultraviolets.
Une autre différence entre les deux molécules est leur emplacement dans la cellule. Chez les eucaryotes, l'ADN ne se trouve que dans les organites fermées. La majorité de l'ADN des cellules se trouve enfermé dans le noyau jusqu'à ce que la cellule se divise et que l'enveloppe nucléaire se décompose. Vous pouvez également trouver de l'ADN dans les mitochondries et les chloroplastes (qui sont également des organites liées à la membrane).
L'ARN, cependant, se trouve dans toute la cellule. On le trouve à l'intérieur du noyau, en suspension libre dans le cytoplasme, ainsi que dans des organites comme le réticulum endoplasmique.