Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Qu'est-ce qu'un ribosome?
- Que font les ribosomes?
- Trois étapes de la production de protéines
- Qu'est-ce que l'ADN ribosomal?
- L'importance de l'ADNr et de la maladie
- ADN ribosomal et vieillissement
Tous les êtres vivants ont besoin de protéines pour diverses fonctions. Dans les cellules, les scientifiques définissent les ribosomes comme les fabricants de ces protéines. ADN ribosomal (ADNr)au contraire, sert de code génétique précurseur pour ces protéines et remplit également d'autres fonctions.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Les ribosomes servent d'usines de protéines dans les cellules des organismes. L'ADN ribosomal (ADNr) est le code précurseur de ces protéines et remplit d'autres fonctions importantes dans la cellule.
Qu'est-ce qu'un ribosome?
On peut définir ribosomes comme usines de protéines moléculaires. Dans sa forme la plus simpliste, un ribosome est un type d'organelle présent dans les cellules de tous les êtres vivants. Les ribosomes peuvent à la fois flotter librement dans le cytoplasme d’une cellule ou résider à la surface du réticulum endoplasmique (ER). Cette partie de l'ER s'appelle ER brut.
Les protéines et les acides nucléiques comprennent les ribosomes. La plupart d'entre eux proviennent du nucléole. Les ribosomes sont constitués de deux sous-unités, l'une plus grande que l'autre. Dans les formes de vie plus simples telles que les bactéries et les archaebactéries, les ribosomes et leurs sous-unités sont plus petits que dans les formes de vie plus avancées.
Dans ces organismes plus simples, les ribosomes sont appelés ribosomes 70S et sont constitués d'une sous-unité 50S et d'une sous-unité 30S. Le «S» fait référence à la vitesse de sédimentation des molécules dans une centrifugeuse.
Dans les organismes plus complexes tels que les personnes, les plantes et les champignons, les ribosomes sont plus gros et sont appelés ribosomes 80S. Ces ribosomes sont composés d'une sous-unité 60S et d'une sous-unité 40S, respectivement. Les mitochondries possèdent leurs propres ribosomes 70S, faisant allusion à une possibilité ancienne que les eucaryotes aient consommé les mitochondries en tant que bactéries, tout en les conservant en tant que symbiotes utiles.
Les ribosomes peuvent contenir jusqu'à 80 protéines et leur masse provient en grande partie de l'ARN ribosomal (ARNr).
Que font les ribosomes?
le fonction principale d'un ribosome est de construire des protéines. Pour ce faire, il traduit un code donné à partir du noyau d’une cellule par l’ARNm (acide ribonucléique messager). En utilisant ce code, le ribosome sera adjacent aux acides aminés apportés par l'ARNt (acide ribonucléique de transfert).
En fin de compte, ce nouveau polypeptide sera libéré dans le cytoplasme et sera ensuite modifié en tant que nouvelle protéine fonctionnelle.
Trois étapes de la production de protéines
Bien qu’il soit facile de définir les ribosomes comme des fabriques de protéines, il est utile de comprendre la étapes de la production de protéines. Ces étapes doivent être effectuées efficacement et correctement pour éviter tout dommage à une nouvelle protéine.
La première étape de la production de protéines (ou traduction) est appelée initiation. Des protéines spéciales amènent l'ARNm à la plus petite sous-unité d'un ribosome, où il entre par une fente. Ensuite, l'ARNt est préparé et amené à travers une autre fente. Toutes ces molécules se lient entre les plus grandes et les plus petites unités du ribosome, formant ainsi un ribosome actif. La plus grande sous-unité fonctionne principalement comme catalyseur, tandis que la plus petite sous-unité fonctionne comme un décodeur.
La deuxième étape, élongationcommence lorsque l’ARNm est «lu». L’ARNt délivre un acide aminé, et ce processus se répète, allongeant la chaîne des acides aminés. Les acides aminés sont extraits du cytoplasme; ils sont fournis par la nourriture.
Résiliation représente la fin de la fabrication des protéines. Le ribosome lit un codon d’arrêt, une séquence du gène qui l’informe de compléter la construction de la protéine. Les protéines appelées protéines du facteur de libération aident le ribosome à libérer la protéine complète dans le cytoplasme. Les protéines nouvellement libérées peuvent se replier ou être modifiées modification post-traductionnelle.
Les ribosomes peuvent travailler à grande vitesse pour joindre des acides aminés ensemble, et peuvent parfois en joindre 200 par minute! La fabrication de protéines plus volumineuses peut prendre quelques heures. Les protéines que les ribosomes assurent ensuite, remplissent des fonctions essentielles à la vie, constituant les muscles et autres tissus. La cellule d'un mammifère peut contenir jusqu'à 10 milliards de molécules de protéines et 10 millions de ribosomes! Lorsque les ribosomes terminent leur travail, leurs sous-unités se séparent et peuvent être recyclées ou décomposées.
Les chercheurs utilisent leurs connaissances des ribosomes pour fabriquer de nouveaux antibiotiques et autres médicaments. Par exemple, il existe de nouveaux antibiotiques qui effectuent une attaque ciblée sur les ribosomes 70S à l’intérieur des bactéries. À mesure que les scientifiques en apprendront davantage sur les ribosomes, de nouvelles approches de nouveaux médicaments seront sans doute découvertes.
Qu'est-ce que l'ADN ribosomal?
ADN ribosomal, ou acide désoxyribonucléique ribosomal (ADNr), est l’ADN qui code pour les protéines ribosomales formant les ribosomes. Cet ADNr ne représente qu'une petite partie de l'ADN humain, mais son rôle est crucial pour plusieurs processus. La plupart des ARN trouvés chez les eucaryotes proviennent d'ARN ribosomal transcrit à partir d'ADNr.
Cette transcription de ADNr est installé pendant le cycle cellulaire.L’ADNr lui-même provient du nucléole, situé à l’intérieur du noyau de la cellule.
Le niveau de production d'ADNr dans les cellules varie en fonction du stress et des niveaux de nutriments. En cas de famine, la transcription de l’ADNr diminue. Lorsqu'il y a des ressources abondantes, la production d'ADNr augmente.
L'ADN ribosomal est responsable du contrôle du métabolisme des cellules, de l'expression des gènes, de la réponse au stress et même du vieillissement. Il faut un niveau stable de transcription d'ADNr pour éviter la mort cellulaire ou la formation de tumeurs.
Une caractéristique intéressante de l’ADNr est sa grande série de gènes répétés. Il y a plus de répétitions d'ADNr que nécessaire pour l'ARNr. Bien que la raison de ceci ne soit pas claire, les chercheurs pensent que cela pourrait être dû au besoin de taux de synthèse des protéines différents selon les étapes du développement.
Ces séquences d'ADNr répétitives peuvent entraîner des problèmes d'intégrité génomique. Ils sont difficiles à transcrire, à reproduire et à réparer, ce qui entraîne une instabilité générale pouvant entraîner des maladies. Chaque fois que la transcription d'ADNr se produit à un taux plus élevé, il y a un risque accru de rupture de l'ADNr et d'autres erreurs. La régulation de l'ADN répétitif est importante pour la santé de l'organisme.
L'importance de l'ADNr et de la maladie
Des problèmes liés à l'ADN ribosomal (ADNr) ont été impliqués dans un certain nombre de maladies chez l'homme, notamment les troubles neurodégénératifs et le cancer. Quand il y a plus grand instabilité de l'ADNr, des problèmes surviennent. Ceci est dû aux séquences répétées trouvées dans l'ADNr, qui sont susceptibles aux événements de recombinaison qui génèrent des mutations.
Certaines maladies peuvent résulter d'une instabilité accrue de l'ADNr (et d'une synthèse médiocre des ribosomes et des protéines). Les chercheurs ont découvert que les cellules des patients souffrant du syndrome de Cockayne, du syndrome de Bloom, du syndrome de Werner et de l’ataxie-télangiectasie présentaient une instabilité accrue de l’ADNr.
L'instabilité de répétition de l'ADN est également démontrée dans un certain nombre de maladies neurologiques comme la maladie de Huntington, la SLA (sclérose latérale amyotrophique) et la démence frontotemporale. Les scientifiques pensent que la neurodégénérescence liée à l’ADNr provient d’une transcription élevée de l’ADNr qui entraîne des lésions de l’ADNr et de faibles transcrits de l’ARNr. Des problèmes de production de ribosomes pourraient également jouer un rôle.
Un nombre de cancers de tumeurs solides présenter des réarrangements d’ADNr, y compris plusieurs séquences répétées. Le nombre de copies de l'ADNr influe sur la formation des ribosomes et donc sur le développement de leurs protéines. La production accrue de protéines par les ribosomes fournit un indice sur le lien entre les séquences de répétition de l'ADN ribosomal et le développement de la tumeur.
L'espoir est que de nouveaux traitements anticancéreux exploitant la vulnérabilité des tumeurs dues à l'ADNr répétitif puissent être mis au point.
ADN ribosomal et vieillissement
Les scientifiques ont récemment découvert des preuves que l'ADNr joue également un rôle dans vieillissement. Les chercheurs ont découvert que lorsque les animaux vieillissent, leur ADNr subit un changement épigénétique appelé méthylation. Les groupes méthyle ne modifient pas la séquence de l'ADN, mais ils modifient la façon dont les gènes sont exprimés.
Un autre indice potentiel du vieillissement est la réduction des répétitions d’ADNr. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour élucider le rôle de l'ADNr et du vieillissement.
Alors que les scientifiques en apprennent davantage sur l’ADNr et sur son incidence possible sur le développement des ribosomes et des protéines, de nouveaux médicaments prometteurs sont disponibles pour traiter non seulement le vieillissement, mais également des maladies délétères telles que le cancer et les troubles neurologiques.