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Traduire le code génétique à partir de sa forme acide désoxyribonucléique consistant en une chaîne de quatre lettres répétées en un produit protéique final composé d'acides aminés est un processus bien compris. Une façon de décrire le processus consiste à imaginer un seul brin de chromosome ressemblant à une étagère remplie de livres de procédures écrits en langue étrangère. Un traducteur peut prendre un livre de l'étagère et commencer à transcrire le code sur papier. Il traduit ensuite les caractères étrangers en mots que le lecteur peut comprendre. Le lecteur construit ensuite un projet utile basé sur les instructions traduites.
Bases de l'ADN
••• Comstock / Comstock / Getty ImagesL'ADN est constitué de deux chaînes polynucléotidiques enroulées l'une dans l'autre en une double hélice. Chaque nucléotide des deux chaînes possède une base azotée. Chaque base est associée à une molécule d'adénine (A), de cytosine (C), de guanine (G) ou de thymine (T). Les deux chaînes polynucléotidiques se lient l'une à l'autre par des liaisons hydrogène faibles entre des molécules appariées C et G et des molécules appariées A et T. Cette liaison C-G / A-T unique permet aux brins d'ADN de se séparer temporairement, tandis qu'une enzyme décompresse la double hélice en sections de brins simples pour la transcription en brins d'ARN messager.
Bases de l'ARNm
Un brin d'ARN messager (ARNm) est une copie exacte d'un seul brin d'ADN, à l'exception du fait que chaque thymine (T) est remplacée par une molécule d'uracile (U). Une chaîne de molécules d'ARNm comprenant les molécules G, C A et U est organisée en un code de triplet tel que CAC, UUA et CUG. Cette séquence de codes de triplets est une copie de la séquence d’ADN GTGAATGAC. Le code à trois lettres est ensuite traduit en protéine par des complexes ARN / protéines spéciaux qui reconnaissent le code à trois lettres et construisent un brin d'acides aminés correspondant au code. Par exemple, le code AUG de l'ARNm est apparié à l'acide aminé méthionine.
Transcription
La transcription se produit lorsqu'une enzyme ARN polymérase parcourt une région spécifique d'un seul brin d'ADN et synthétise (transcrit) une copie d'ARNm. En règle générale, le brin d'ARNm est modifié en étant découpé à plusieurs endroits spécifiques par une enzyme spéciale, puis rejoint en un brin d'ARNm plus court qui codera pour une protéine fonctionnelle. Par conséquent, le brin d'ADN codant d'origine n'est pas directement traduit en protéine, mais doit passer par une étape de modification sous forme d'ARNm pour éliminer les séquences non-sens qui ne codent pas pour un gène.
Traduction
La traduction est l'étape finale de la traduction d'une séquence d'ADN en une protéine fonctionnelle. Des molécules complexes d'ARN / protéines appelées "ribosomes" se fixent au brin d'ARNm modifié et traduisent le brin en une chaîne de molécules de protéines. Ceci est accompli par des molécules d'ARN de transfert (ARNt) qui transportent des acides aminés spécifiques vers les ribosomes où les codes à trois lettres sont lus et associés à des acides aminés spécifiques. Une fois que la chaîne d'acides aminés est synthétisée, elle se plie automatiquement en une conformation qui la rend fonctionnelle. C'est pourquoi une seule mutation de l'ADN peut être désastreuse. La mutation de l'ADN est transcrite en un code d'ARNm de trois lettres qui, à son tour, code pour le mauvais acide aminé. Ceci empêche ainsi la chaîne finale d'acides aminés de se replier correctement en une protéine fonctionnelle.