1. Placer les éléments suivants sur l’échelle ci-dessous

grain de sable, diamètre moyen des protéines fibrillaires, cellules eucaryotes, acides aminés, ribosomes, acides gras, protéines, longueur de l’ADN de E. Coli, mitochondries, organisme entier, longueur moyenne des protéines fibrillaires, macromolécules, diamètre de l’ADN de E. Coli, glucose, noyau eucaryotes, petites molécules, cellules procaryotes.

Pour que l'information passe de l'ADN aux protéines, la cellule utilise diverses classes de molécules d'acides ribonucléiques ou ARN.

• les ARN de transfert (ARNt) qui apportent les acides aminés à la machinerie de traduction des ARN messagers en protéines.
• les ARN ribosomiaux (ARNr) qui constituent (avec des protéines) les ribosomes.
• les ARN messagers (ARNm, découverts par J. Monod, F. Jacob et leurs collaborateurs).

• des petits ARN ("small RNAs" : snRNA, snoRNA, siRNA, miRNA, piRNA, ...) de faible taille (20 - 30 nucléotides). Ils participent à divers mécanismes métaboliques dont la maturation des ARN. Ces petits ARN possèdent souvent une activité catalytique.

Source : Buckingham S. (2003)

Chez les eukaryotes, à chacun des types d'ARN correspond une ARN polymérase.

L'ARN polymérase de type III est responsable de la transcription des ARN de transfert (voir tableau ci-dessus) à partir des gènes portés par le génome.

Les ARN de transfert (figure ci-contre) jouent un rôle capital dans la traduction.

Ils adoptent une structure repliée dans l'espace caractéristique du fait d'un grand nombre de liaisons hydrogène entre des bases distantes. La tige qui correspond aux extrémités 5' et 3', appelée bras accepteur, est cependant accessible.

• T : boucle TΨC
• A : boucle qui porte l'anti-codon
• D : boucle D

Adapté de "Transfer RNA" (Wikipedia)

Les ARN de transfert (ARNt) :

• portent, à l'extrémité 3', l'un des 20 acides aminés fixé par une liaison ester à leur extrémité 3'-OH
• contiennent une séquence particulière de 3 nucléotides, appelée anti-codon, qui est complémentaire des codons constitutifs de l'ARN messager

En apportant ces 2 informations au niveau des ribosomes, les ARNt établissent ainsi le lien entre l'information contenue par l'ARN messager (l'information génétique portée par leurs codons) et les acides aminés qui constituent la (ou les) protéine(s) codée par cet ARN messager.

Source : Structure des acides nucléiques (Equipe multimédia - Jussieu)

La pseudouridine (Ψ) résulte d'une modification post-transcriptionnelle de l'uridine (isomérisation par rotation de 180° du cycle pyrimidine). C'est la modification la plus fréquente des bases des ARN et elle contribue à la stabilisation de la structure 3D des ARNt. La boucle TΨC comporte une pseudouridine.

La ribothymidine est trouvée essentiellement dans la boucle T des ARNt à laquelle elle donne son nom. Lors de la transcription, une uridine est incorporée en position 54 dans le précurseur de l'ARNt puis cette uridine est modifiée par l'ARNt (uracile(54)-C(5))-méthyltransférase (EC 2.1.1.35) en ribothymidine. Elle joue un role important dans la stabilisation de la structure 3D des ARNt.

La 5,6-dihydrouridine (boucle D) est non-plane. Elle perturbe les interactions d'empilement des bases dans les hélices et déstabilise la structure des ARN. Cette particularité est utilisée par certains organismes qui se développent à des températures trés basses et qui ont des ARNt riches en 5,6-dihydrouridine. Leurs ARNt restent ainsi localement flexibles à ces températures.

L'inosine contient une purine particulière : l'hypoxanthine. L'inosine peut former des appariements de type wobble ("appariement bancal") I-U, I-A et I-C. Ainsi, l'inosine est fréquemment en première position de l'anti-codon des ARNt, permettant au même ARNt de s'apparier à plusieurs codons synonymes. L'inosine résulte de la désamination de l'adénine par l'adénine désaminase (EC 3.5.4.2).

On trouve également : la 1-méthyladénosine, la 1-méthylguanosine, la 5-méthylcytidine, ...

Bases de données : "The genomic tRNA database".