Relations entre la séquence d'ADN transcrite et la molécule mature d'ARN messager
Complément :
Pour voir (ou revoir) en détail les mécanismes de la transcription chez les Procaryotes et chez les Eucaryotes, on pourra utilement consulter sur le site UniSciel (université virtuelle) dans la rubrique « sciences du vivant » le module : « Génétique : Introduction générale et notions de base », aller à l'onglet « expression des gènes/synthèse des protéines »
Définition :
On définit un gène comme une portion d'ADN codant, c'est-à-dire susceptible d'être transcrit.
Début et fin de la transcription
Il existe des signaux au niveau des gènes aussi bien des procaryotes que des eucaryotes qui indiquent à l'ARN polymérase où commencer et finir la transcription.
La transcription commence en un point précis de l'ADN, le site d'initiation, pour se terminer en un point précis, le site de terminaison. Entre ces deux points, il y a une unité de transcription.
La transcription commence après la zone « promoteur » qui contient des signaux qui guident l'ARN polymérase vers le site d'initiation. La longueur des promoteurs et les séquences « signal » reconnus par l'ARN polymérase sont différents chez les procaryotes et les eucaryotes.
De même il existe des signaux de terminaison de la transcription.
Certains gènes procaryotes sont rassemblés en opérons structures qui renferment plusieurs gènes, impliqués dans une même voie métabolique, sous le contrôle d'un même promoteur. On retrouve donc au sein d'un même ARN messager, des séquences codant pour plusieurs protéines. Ces ARNm sont dits polycistroniques (voir paragraphe "Notion de gène")).
Dans l'immense majorité des cas les messagers eucaryotes sont eux monocistroniques (une molécule d'ARNm mature code pour une seule protéine).
En revanche, l'ARN prémessager synthétisé dans le noyau subit une étape de maturation qui le rend fonctionnel avant d'être exporté vers le cytoplasme où a lieu la traduction.
Dans le noyau, l'ARN prémessager des eucaryotes est modifié : une coiffe (7-méthyl-guanosine) est rajoutée à son extrémité 5' et une queue poly A (environ 200 adénosines) à son extrémité 3.
De plus, la plupart des gènes eucaryotes sont structurés en mosaïque de portions codantes (les exons) et de portions n'ayant pas de signification protéique (les introns) voir cours cité plus haut.
Les séquences introniques sont retirées au cours de l'épissage pour donner l'ARNm mature.
L'ARN mature se complexe avec des protéines (facteurs d'initiation de la traduction : eIF4E et eIF4G qui se lient à la coiffe, protéines qui se lient à la queue polyA) et quitte le noyau pour aller dans le cytoplasme. La coiffe, la queue poly A et les protéines empêchent l'accès des exonucléases à l'ARNm. La durée de vie d'un ARNm varie entre quelques minutes à quelques jours
Illustrations : Elles mettent en relation les mécanismes de transcription et la biologie cellulaire
L'ARN polymérase I transcrit les cistrons ribosomiques, elle assure la synthèse des plus grands ARN des ribosomes. Son lieu d'action est le nucléole, en effet, les très nombreux cistrons ribosomiques répétés (c'est une de leur caractéristique), sont groupés au niveau de loci précis : les organisateurs nucléolaires. A l'interphase, la transcription active de ces cistrons se manifeste sous forme de structures cytologiques : les nucléoles.
