Synthèse des protéines - Définition

Traduction de l'ARNm

Activation de l'acide aminé

L’acide aminé va être fixé par une liaison anhydride (élimination d’une molécule d’eau) sur un AMP. Cette activation se fait par une Amino acyle-ARNt synthétase. Puis l’acide aminé activé va être transféré à l’extrémité 3’ de l’ARNt (fixation par une liaison ester). C’est le même enzyme qui reconnait, active et transfert l’acide aminé.

Initiation

Une fois que le brin d'ARNm a atteint le cytoplasme, où a lieu la traduction, il se fixe à un ribosome, composé d'une petite sous-unité (40s) et d'une grande sous-unité (60s), qui va assembler une séquence d'acides aminés selon les "instructions" du code génétique : chaque codon (groupe de 3 nucléotides de l'ARNm) correspond à un acide aminé, sauf 3 codons, appelés codons-stop, qui provoquent l'arrêt de la traduction. Le codon AUG, appelé codon-initiateur, va permettre de commencer la traduction, comme son nom l'indique, en formant l'acide aminé méthionine, qui se détachera plus tard de la chaîne polypeptidique.

Elongation

Le ribosome va parcourir le brin d'ARNm codon par codon (translocation) et va par l'intermédiaire d'un ARN de transfert (ARNt) ajouter un acide aminé à la protéine en cours de fabrication selon le codon lu.

Terminaison

Une fois le codon-stop atteint (UAA, UGA, UAG), la protéine est complète: le ribosome se détache de la protéine et du brin d'ARNm, et la protéine est libérée dans l'organisme. Le ribosome va se disloquer en ses deux sous-unités (60s et 40s) et pourra faire une autre synthèse sur un autre ARNm. S'entame alors le transport des protéines, qui les mène hors de la cellule et dans le système sanguin ou encore à l'intérieur même de la cellule l'ayant synthétisé.

Le même filament d'ARNm peut servir à la fabrication simultanée de plusieurs molécules de protéines, lorsque plusieurs ribosomes s'en chargent. Avant d'être détruite, cette molécule participe en effet à la fabrication de 10 à 20 protéines.

Reprenons notre exemple

      Le brin d'ARN messager est         A U A G C G U U C A G A A C U G A U A C G U A A             Les différents codons sont donc     AUA - GCG - UUC - AGA - ACU - GAU - ACG - UAA              Les ARN de transfert se fixent      UAU   CGC   AAG   UCU   UGA   CUA   UGC   AUU      par complémentarité et apportent     |     |     |     |     |     |     |     |      les acides aminés appropriés        Ile   Ala   Phe   Arg   Thr   Asp   Thr    X (stop)      

Liste des acides aminés en fonction de l'anti-codon

Chaque anti-codon code pour un acide aminé ou un codon stop. La liste suivante peut être utilisée comme référence :

• GCA, GCC, GCG, GCU : code pour la formation de l'acide aminé alanine (A, Ala)
• AGA, AGG, CGA, CGC, CGG, CGU : code pour la formation de l'acide aminé arginine (R, Arg)
• AAC, AAU : code pour la formation de l'acide aminé asparagine (N, Asn)
• GAC, GAU : code pour la formation de l'acide aminé acide aspartique (D, Asp)
• UGC, UGU : code pour la formation de l'acide aminé cystéine (C, Cys)
• CAA, CAG : code pour la formation de l'acide aminé glutamine (Q, Gln)
• GAA, GAG : code pour la formation de l'acide aminé acide glutamique (E, Glu)
• GGA, GGC, GGG, GGU : code pour la formation de l'acide aminé glycine (G, Gly)
• CAC, CAU : code pour la formation de l'acide aminé histidine (H, His)
• AUA, AUC, AUU : code pour la formation de l'acide aminé isoleucine (I, Ile)
• CUA, CUC, CUG, CUU, UUA, UUG : code pour la formation de l'acide aminé leucine (L, Leu)
• AAA, AAG : code pour la formation de l'acide aminé lysine (K, Lys)
• AUG : code pour la formation de l'acide aminé méthionine (M, Met)
• UUC, UUU : code pour la formation de l'acide aminé phénylalanine (F, Phe)
• CCC, CCA, CCG, CCU : code pour la formation de l'acide aminé proline (P, Pro)
• UCA, UCC, UCG, UCU : code pour la formation de l'acide aminé sérine (S, Ser)
• ACA, ACC, ACG, ACU : code pour la formation de l'acide aminé thréonine (T, Thr)
• UGG : code pour la formation de l'acide aminé tryptophane (W, Trp)
• UAC, UAU : code pour la formation de l'acide aminé tyrosine (Y, Tyr)
• GUA, GUC, GUG, GUU : code pour la formation de l'acide aminé valine (V, Val)
• UAA, UAG, UGA : ces codons sont des codons stop (qui ne codent donc aucun acide aminé). La chaine polypeptidique se détache du ribosome et la traduction est terminée.