La transcription est l’étape principale de l’expression génique en biologie moléculaire. Durant ce procédé, un segment d’ADN est copié en ARN grâce à l’ARN polymérase. La transcription de l’ADN se déroule en plusieurs étapes, selon qu’il s’agisse d’une bactérie, d’un procaryote ou d’un eucaryote. Chez ce dernier, elle a lieu dans le noyau. Comment se déroule alors ce processus ?

Qu’est-ce que la transcription ADN ?

Au niveau de la cellule, une transcription ADN est un processus biologique ubiquitaire qui consiste à copier des régions codantes de l’ADN en ARN. La transcription est la première étape du procédé permettant de passer de l’ADN à la protéine.

Laboratoire ADN France Paternité
Laboratoire ADN France Paternité

Lors de ce processus, les gènes de l’ADN sont codés sous forme d’ARN messager ou ARNm par un complexe d’une douzaine de protéines. C’est notamment grâce aux ARNm que la cellule exprime une part de l’information génétique située dans ses gènes et produit des protéines utiles à son fonctionnement de l’autre. Une analyse adn spécifique permet d’observer ce phénomène.

Les mécanismes de la transcription ADN

Les étapes de la transcription

La transcription se déroule en trois étapes :

  • L’initiation ;
  • L’élongation ;
  • La terminaison.

L’initiation consiste à reconnaître le début de l’unité de transcription. Quant à l’élongation, elle suppose la polymérisation de la chaîne de l’ARN. Enfin, la terminaison nécessite de reconnaître la région de terminaison. Ces différentes étapes sont réalisées par l’ARN polymérase, qui est une enzyme différente et complexe chez les eucaryotes et les procaryotes. L’élongation de la chaîne de nucléotides est toujours réalisée dans le sens 5’3’. Seul un des deux brins d’ADN est transcrit. Pour en savoir plus sur ce processus, renseignez vous sur comment faire un test adn.

Le brin de matrice et le brin codant

Au cours de la transcription de l’ADN en ARN, un brin sert de matrice à l’ARN polymérase. C’est ce sur quoi ce dernier va se déplacer. L’ARN polymérase synthétise la copie du brin matrice qui sera la reproduction parfaite du brin opposé ou brin codant. Il faut noter qu’une autre unité de transcription peut se dérouler sur la même molécule, mais dans le sens opposé. Dans ce cas, le brin matrice devient le brin codant et inversement.

L’initiation

Chaque début d’une unité de transcription est marqué par un promoteur. Il s’agit d’une séquence d’ADN reconnue par une ARN Pol. Le point de départ de la transcription se trouve dans le promoteur situé avant la séquence codante du brin matrice et comprenant environ 25 nucléotides. L’ARN polymérase se fixe au promoteur. Quand il est en place, il se forme deux complexes : le complexe fermé et le complexe ouvert.

L’élongation

Le complexe ouvert se forme pour qu’un nucléotide complémentaire d’ARN s’associe à chaque nucléotide du brin matrice, qui est celui transcrit par la protéine. Les deux brins d’ADN se déroulent progressivement à mesure que l’ARN polymérase avance sur le brin matrice. Les nucléotides d’ARN complémentaires se trouvant dans le milieu sont ajoutés à l’extrémité 3’ du brin synthétisé. Le même phénomène lors de la réplication de l’ADN se produit alors. En effet, le nouveau brin d’ADN ne s’étend que de l’extrémité 5’ à l’extrémité 3’.

La terminaison

La transcription de l’ADN chez les bactéries se termine une fois que l’ARN polymérase atteint le terminateur, qui se trouve après la séquence codante. Il faut noter qu’une transcription simultanée est possible, notamment parce que plusieurs ARN polymérases peuvent transcrire un seul brin d’ADN plusieurs fois.

Chez les eucaryotes, la phase de terminaison s’ensuit d’une autre phase de maturation de l’ARN. Cette dernière étape permet de préparer l’ARN à la traduction. En effet, l’ADN des eucaryotes dispose de séquences codantes et non codantes. Seules les premières prennent part à la biosynthèse des protéines.

Les spécificités de l’ARN polymérase

Les principales caractéristiques

La structure des ARN polymérases varie en fonction des espèces. En effet, ils se divisent en 4 types structuraux, dont 3 types eucaryotes et un type procaryote. Pour fonctionner, ces ARN polymérases nécessitent :

  • Un brin matrice ;
  • Un cofacteur sous forme d’ions Mg2+ ;
  • 4 précurseurs ribonucléotidiques (GTP, CTP, ATP et UTP).

Ces enzymes peuvent agir seules et réaliser entièrement la transcription.

Les procaryotes

Le même ARN polymérase transcrit tous les gènes. Il varie selon les espèces de bactéries considérées, mais en général, il fonctionne à peu près de la même façon chez tous les procaryotes.

Les eucaryotes

Il faut trois ARN polymérases pour réaliser la transcription :

  • L’ARN Pol I
  • L’ARN Pol II
  • L’ARN Pol III

Ces enzymes nécessitent également d’autres facteurs protéiques supplémentaires. Ces facteurs permettent de reconnaître le site d’initiation mais interviennent aussi au moment de l’élongation.

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