Quel est le processus de synthèse des protéines?
Le processus de synthèse des protéines se produit dans deux étapes principales entraînées par des enzymes à l'intérieur d'une cellule.Premièrement, l'acide désoxyribonucléique (ADN) est transcrit à l'acide ribonucléique (ARN) avec l'ARN polymérase enzymatique.Deuxièmement, l'ARN est ensuite traduit dans une molécule protéique par des ribosomes dans la cellule.La transcription de l'ADN et la traduction de l'ARN sont les étapes clés du processus central de la biosynthèse des protéines.
La transcription est la première étape du processus de synthèse des protéines, et elle est généralement initiée par diverses molécules de signalisation dans le noyau des cellules.Pour commencer, l'hélicase de l'ADN enzymatique décompresse les deux brins d'ADN, exposant le brin de matrice, qui codera pour l'ARN qui sera transcrit.Ensuite, l'ARN polymérase enzymatique se lie au brin de matrice, se déplaçant le long et synthétisant un brin d'ARN messager (ARNm) qui est complémentaire du brin de matrice de l'ADN.Chaque nucléotide unique d'ADN codera pour un nucléotide d'ARN à ajouter au brin de l'ARNm.
Dans les cellules eucaryotes, l'ARNm sera généralement modifié après sa fabrication.Cette étape dans le processus de synthèse des protéines consiste à ajouter un capuchon à l'avant, qui est généralement un nucléotide de guanine méthylé, et une queue poly-adénine (Poly-A queue) à l'arrière.L'ARNm sera également épissé, car les enzymes de la cellule éliminent les segments d'ARNm qui ne sont pas directement impliqués dans le codage de la protéine cible.Ces segments sont appelés introns, tandis que les segments impliqués dans le codage pour la protéine sont appelés exons.
L'étape suivante du processus de synthèse des protéines est la traduction, dans laquelle l'ARN code pour des acides aminés spécifiques.Ce processus est catalysé en dehors du noyau par des ribosomes, de petits organites en ARN ribosomal (ARNr) et des protéines.Les ribosomes se lient à la fois au brin d'ARNm et aux acides aminés qui constitueront la protéine finale.Chaque ensemble de trois nucléotides d'ARNm codera pour un acide aminé spécifique.Les ribosomes descendent le brin de l'ARNm, ajoutant un acide aminé à la fois, jusqu'à ce qu'ils atteignent la queue poly-a et terminent la traduction des protéines.
Parfois, le processus de synthèse des protéines implique des étapes supplémentaires après la création du polypeptide.Les protéines peuvent commencer à se replier sur leur structure native, ou la conformation tridimensionnelle la plus stable, avec des interactions hydrophobes.Étant donné que la cellule est un environnement aqueux ou à base d'eau, il est assez polaire et les acides aminés hydrophobes se rassembleront pour éviter d'être exposés à cet environnement.Ce regroupement intérieur de résidus hydrophobes donne à la protéine une stabilité plus énergique et l'aide à se plier.
Souvent, les protéines ne peuvent pas se replier dans leur structure native de leur propre gré.Dans ce cas, ils ont besoin de l'aide d'une chaperonine, une enzyme protéique qui se lie au polypeptide nouvellement synthétisé et la plie en forme correcte.Les chaperonines et autres enzymes peuvent également réparer les protéines dénaturées, mal repliées ou endommagées.