le Acide ribonucléique a une structure similaire à l'acide désoxyribonucléique (ADN). En tant que vecteur d'information génétique, il ne joue cependant qu'un rôle secondaire. En tant que tampon pour l'information, il sert, entre autres, de traducteur et de transmetteur du code génétique de l'ADN à la protéine.
Qu'est-ce que l'acide ribonucléique?
L'acide ribonucléique est abrégé en anglais et en allemand comme ARN désigné. Sa structure est similaire à celle de l'ADN (acide désoxyribonucléique). Contrairement à l'ADN, cependant, il ne se compose que d'un seul brin. Leur tâche est, entre autres, la transmission et la traduction du code génétique dans la biosynthèse des protéines.
Cependant, l'ARN se présente sous différentes formes et remplit également différentes tâches. Les molécules d'ARN plus courtes n'ont aucun code génétique, mais sont responsables du transport de certains acides aminés. L'acide ribonucléique n'est pas aussi stable que l'ADN car il n'a pas de fonction de stockage à long terme pour le code génétique. Dans le cas de l'ARNm, par exemple, il ne sert que de tampon jusqu'à ce que la transmission et la traduction soient terminées.
Anatomie et structure
L'acide ribonucléique est une chaîne composée de nombreux nucléotides. Le nucléotide consiste en une connexion entre le résidu phosphate, le sucre et la base azotée. Les bases azotées adénine, guanine, cytosine et uracile sont chacune liées à un résidu de sucre (ribose). Le sucre est à son tour estérifié en deux endroits avec un résidu de phosphate et forme un pont avec lui.
La base azotée est dans la position opposée du sucre. Les résidus de sucre et de phosphate alternent et forment une chaîne. Les bases azotées ne sont donc pas directement liées les unes aux autres, mais se situent du côté du sucre. Trois bases azotées consécutives sont appelées triplets et contiennent le code génétique d'un acide aminé spécifique. Plusieurs triplets consécutifs codent pour un polypeptide ou une chaîne protéique.
Contrairement à l'ADN, le sucre contient un groupe hydroxyle en position 2 'au lieu d'un atome d'hydrogène. De plus, la thymine base azotée est échangée contre de l'uracile dans l'ARN. En raison de ces petits écarts chimiques, l'ARN, contrairement à l'ADN, n'est généralement qu'un brin. Le groupe hydroxyle du ribose garantit également que l'acide ribonucléique n'est pas aussi stable que l'ADN. Le montage et le démontage doivent être flexibles car les informations à transmettre sont en constante évolution.
Fonction et tâches
L'acide ribonucléique remplit plusieurs tâches. En tant que mémoire à long terme du code génétique, il est généralement hors de question. Ce n'est que dans certains virus que l'ARN sert de support pour l'information génétique. Chez les autres êtres vivants, cette tâche est reprise par l'ADN. L'ARN fonctionne, entre autres, comme un transmetteur et un traducteur du code génétique dans la biosynthèse des protéines.
L'ARNm est responsable de cela. Traduit, ARNm signifie ARN messager ou ARN messager. Il copie les informations sur un gène et les transporte vers le ribosome, où une protéine est synthétisée à l'aide de ces informations. Trois nucléotides adjacents forment un soi-disant codon, qui représente un certain acide aminé. De cette manière, une chaîne polypeptidique d'acides aminés est progressivement constituée. Les acides aminés individuels sont transportés vers le ribosome au moyen de l'ARNt (ARN de transfert). L'ARNt fonctionne ainsi comme une molécule auxiliaire dans la biosynthèse des protéines. En tant qu'autre molécule d'ARN, l'ARNr (ARN ribosomal) est impliqué dans la structure des ribosomes.
D'autres exemples sont l'asRNA (ARN antisens) pour la régulation de l'expression génique, le hnRNA (ARN nucléaire hétérogène) comme précurseur de l'ARNm mature, les ribozymes pour la régulation génique, les ribozymes pour la catalyse des réactions biochimiques et bien d'autres. Les molécules d'ARN ne doivent pas être stables car différents transcrits sont nécessaires à des moments différents. Les nucléotides ou oligomères séparés sont constamment utilisés pour la nouvelle synthèse d'ARN. Selon l'hypothèse du monde ARN de Walter Gilbert, les molécules d'ARN formaient les précurseurs de tous les organismes. Aujourd'hui encore, ils sont les seuls porteurs du code génétique de certains virus.
Maladies
En relation avec les maladies, les acides ribonucléiques jouent un rôle dans la mesure où de nombreux virus n'ont que de l'ARN comme matériel génétique. En plus des virus à ADN, il existe également des virus à ARN simple ou double brin. En dehors d'un organisme vivant, un virus est complètement inactif. Il n'a pas son propre métabolisme. Cependant, si un virus entre en contact avec des cellules corporelles, l'information génétique de son ADN ou de son ARN est activée. Le virus commence à se multiplier à l'aide des organites de la cellule hôte.
La cellule hôte est reprogrammée par le virus pour produire des composants viraux individuels. Le matériel génétique du virus pénètre dans le noyau cellulaire. C'est là qu'il est incorporé dans l'ADN de la cellule hôte, de nouveaux virus étant constamment générés. Les virus sont déchargés de la cellule. Le processus se répète jusqu'à ce que la cellule meure. Dans le cas des virus à ARN, l'information génétique de l'ARN est transcrite dans l'ADN à l'aide de l'enzyme transcriptase inverse. Les rétrovirus sont une forme particulière de virus à ARN. Par exemple, le virus HI est l'un des rétrovirus. Dans les rétrovirus également, l'enzyme transcriptase inverse assure le transfert de l'information génétique de l'ARN simple brin dans l'ADN de la cellule hôte.
Là, de nouveaux virus sont générés qui quittent la cellule sans être détruits. De nouveaux virus se forment constamment, qui attaquent constamment d'autres cellules. Les rétrovirus sont très sensibles aux mutations et sont donc difficiles à combattre. Une combinaison de plusieurs composants tels que les inhibiteurs de la transcriptase inverse et les inhibiteurs de protéase est utilisée comme thérapie.
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