Différence entre l'ARNm et l'ARNt

Différence principale - ARNm vs ARNt

L'ARN messager (ARNm) et l'ARN de transfert (ARNt) sont deux types d'ARN majeurs fonctionnant dans la synthèse de protéines. Les gènes codant pour les protéines du génome sont transcrits en ARNm par l'enzyme ARN polymérase. Cette étape est la première étape de la synthèse des protéines et est appelée codage des protéines. Les ARNm codés par cette protéine sont traduits au niveau des ribosomes en chaînes polypeptidiques. Cette étape est la deuxième étape de la synthèse des protéines et est connue sous le nom de décodage des protéines. Les ARNt sont les porteurs d'acides aminés spécifiques codés dans l'ARNm. le différence principale entre l'ARNm et l'ARNt est que L'ARNm sert de messager entre les gènes et les protéines, tandis que l'ARNt transporte l'acide aminé spécifié dans le ribosome afin de traiter la synthèse protéique.. 

Cet article explique,

1. Qu'est-ce que l'ARNm?
      - Structure, fonction, synthèse, dégradation
2. Qu'est-ce que l'ARNt?
       - Structure, fonction, synthèse, dégradation
3. Quelle est la différence entre l'ARNm et l'ARNt

Qu'est-ce que l'ARNm?

L'ARN messager est un type d'ARN trouvé dans les cellules codant pour les gènes codant pour les protéines. L'ARNm est considéré comme le vecteur du message d'une protéine dans le ribosome, ce qui facilite la synthèse des protéines. Les gènes codant pour les protéines sont transcrits en ARNm par l'enzyme ARN polymérase au cours de l'événement appelé transcription, qui se produit dans le noyau. Le transcrit d'ARNm qui suit la transcription est appelé transcrit primaire ou pré-ARNm. Le transcrit primaire de l'ARNm subit des modifications post-transcriptionnelles à l'intérieur du noyau. L'ARNm mature est libéré dans le cytoplasme pour la traduction. La transcription suivie de la traduction est le dogme central de la biologie moléculaire, comme le montre Figure 1.

Figure 1: Le dogme central de la biologie moléculaire

Structure de l'ARNm

L'ARNm est une molécule linéaire simple brin. Un ARNm mature consiste en une région codante, des régions non traduites (UTR), une coiffe en 5 'et une queue poly-A en 3'. le région de codage de l'ARNm contient une série de codons, qui sont complémentaires aux gènes codant pour la protéine dans le génome. La région codante contient un commencer codon afin de lancer la traduction. Le codon de départ est AUG, qui spécifie l'acide aminé méthionine dans la chaîne polypeptidique. Les codons suivis du codon de départ sont responsables de la détermination de la séquence d'acides aminés de la chaîne polypeptidique. La traduction se termine au arrêter le codon. Les codons, UAA, UAG et UGA sont responsables de la fin de la traduction. Outre la détermination de la séquence d'acides aminés du polypeptide, certaines régions de la région codante du pré-ARNm sont également impliquées dans la régulation du traitement du pré-ARNm et servent d'amplificateurs / silenceurs d'épissage exoniques..

Les régions de l'ARNm trouvées antérieures et les dernières à la région codante sont appelées 5 'UTR et 3' UTR, respectivement. Les UTR contrôlent la stabilité de l'ARNm en faisant varier l’affinité pour les enzymes RNase qui dégradent les ARN. le localisation de l'ARNm est réalisée dans le cytoplasme par le 3 'UTR. le Traduction Efficacité de l'ARNm est déterminé par les protéines liées aux UTR. Les variations génétiques dans la région 3 'UTR conduisent à la susceptibilité aux maladies en modifiant la structure de la traduction de l'ARN et des protéines. 

Figure 2: Structure de l'ARNm mature

Le capuchon 5 'est un nucléotide modifié de guanine, la 7-méthylguanosine, qui se lie par une liaison 5'-5'-triphosphate. La queue 3'poly-A est constituée de plusieurs centaines de nucléotides d'adénine ajoutés à l'extrémité 3 'du transcrit primaire de l'ARNm.

L'ARNm eucaryote forme une structure circulaire en interagissant avec la protéine de liaison à la poly-A et le facteur d'initiation de la traduction, eIF4E. Les protéines de liaison de eIF4E et de poly-A se lient toutes deux avec le facteur d'initiation de la traduction, eIF4G. Cette circulation favorise une traduction rapide en faisant circuler le ribosome sur le cercle de l'ARNm. Les ARN intacts seront également traduits. 

Figure 3: Le cercle de l'ARNm

ARNm de synthèse, de traitement et de fonction

L'ARNm est synthétisé lors de l'événement appelé transcription, qui est la première étape du processus de synthèse des protéines. L'enzyme impliquée dans la transcription est l'ARN polymérase. Les gènes codant pour les protéines sont codés dans la molécule d'ARNm et exportés dans le cytoplasme pour la traduction. Seul l'ARNm eucaryote subit le traitement, qui produit un ARNm mature à partir de pré-ARNm. Trois événements majeurs se produisent lors du traitement pré-ARNm: addition de 5 ', 3' et épissage d'introns.

L'addition de 5 'casquette se produit de manière co-transcriptionnelle. Le capuchon en 5 'sert de protection contre les RNases et est essentiel pour la reconnaissance de l'ARNm par les ribosomes. L'addition de Queue poly-A 3 '/ polyadénylation se produit immédiatement après la transcription. La queue poly-A protège l'ARNm des RNases et favorise l'exportation de l'ARNm du noyau vers le cytoplasme. L'ARNm eucaryote est constitué d'introns entre deux exons. Ainsi, ces introns sont retirés du brin d’ARNm au cours de la épissage. Certains ARNm sont édités afin de changer leur composition en nucléotide.

Traduction est l'événement où les ARNm matures sont décodés afin de synthétiser une chaîne d'acides aminés. Les ARNm procaryotes ne possèdent pas de modifications post-transcriptionnelles et sont exportés vers le cytoplasme. La transcription procaryote se produit dans le cytoplasme lui-même. Par conséquent, la transcription procaryote et la traduction sont considérées se produire simultanément, ce qui réduit le temps nécessaire à la synthèse des protéines.Les ARNm matures eucaryotes sont exportés vers le cytoplasme du noyau juste après leur traitement. La traduction est facilitée par les ribosomes qui flottent librement dans le cytoplasme ou sont liés au réticulum endoplasmique chez les eucaryotes..

Dégradation de l'ARNm

Les ARNm procaryotes ont généralement une durée de vie relativement longue. Cependant, les ARNm eucaryotes sont de courte durée, ce qui permet la régulation de l'expression des gènes. Les ARNm procaryotes sont dégradés par différents types de ribonucléases, notamment les endonucléases, les 3 'exonucléases et les 5' exonucléases. La RNase III dégrade les petits ARN lors de l’interférence d’ARN. La RNase J dégrade également l'ARNm procaryote de 5 'à 3'. Les ARNm eucaryotes ne sont dégradés après la traduction que par un complexe d'exosome ou un complexe de décapage. Les ribonucléases n'érodent pas les ARNm des eucaryotes non traduits.  

Qu'est-ce que l'ARNt?

L'ARNt est le deuxième type d'ARN impliqué dans la synthèse des protéines. Les anticodons sont individuellement supportés par les ARNt qui sont complémentaires d'un codon particulier sur l'ARNm. L'ARNt porte les acides aminés spécifiés par les codons de l'ARNm dans les ribosomes. Le ribosome facilite la formation de liaisons peptidiques entre les acides aminés existants et entrants.

Structure de l'ARNt

L'ARNt est constitué de structures primaires, secondaires et tertiaires. le structure primaire est une molécule linéaire d'ARNt. Il fait environ 76 à 90 nucléotides. le structure secondaire est une structure en forme de feuille de trèfle. le structure tertiaire est une structure 3D en forme de L. La structure tertiaire de l'ARNt lui permet de s'adapter au ribosome.  

Figure 4: Structure secondaire de l'ARNm

La structure secondaire de l'ARNt consiste en un Groupe phosphate terminal 5 '. La fin du 3 ' accepteur bras contient le Queue de la CCA qui est attaché à l'acide aminé. L'acide aminé est lié de manière contente au groupe hydroxyle en 3 'de la queue de l'ACC par l'enzyme, l'aminoacyl-ARNt synthétase. L'ARNt chargé d'aminoacides est connu sous le nom d'aminoacyl-ARNt. La queue de CCA est ajoutée pendant le traitement de l'ARNt. Structure secondaire L'ARNt consiste en quatre boucles: Boucle D, TΨBoucle C, boucle variable et l'anticodon boucle. La boucle anticodon contient l'anticodon qui est une liaison complémentaire avec le codon de l'ARNm à l'intérieur du ribosome. La structure secondaire de l'ARNt devient sa structure tertiaire par empilement coaxial des hélices. La structure tertiaire de l’aminoacyl-ARNt est montrée dans figure 5.

Figure 5: ARNt d'aminoacyle

Fonctions de l'ARNt

Un anticodon se compose d'un triplet de nucléotides, contenant individuellement dans chaque molécule d'ARNt. Il est capable d’apparier des bases avec plus d’un codon via appariement de la base oscillante. Le premier nucléotide de l'anticodon est remplacé par l'inosine. L'inosine est capable de se lier à l'hydrogène avec plus d'un nucléotide spécifique dans le codon. Anticodon est dans la direction 3 'à 5' afin de baser la paire avec le codon. Par conséquent, le troisième nucléotide du codon varie dans le codon redondant en spécifiant le même acide aminé. Par exemple, les codons GGU, GGC, GGA et GGG codent pour l'acide aminé glycine. Ainsi, un seul ARNt apporte la glycine pour l’ensemble des quatre codons ci-dessus. Soixante et un codons distincts peuvent être identifiés sur l'ARNm. Mais, seulement trente et un ARNt distincts sont nécessaires en tant que supports d’acides aminés en raison de l’appariement des bases vacillantes..

le complexe d'initiation à la traduction est formé par l'assemblage de deux unités ribosomales avec l'ARNt de aminoacyl. L'ARNt d'aminoacyle se lie au site A et la chaîne polypeptidique se lie au site P de la grande sous-unité du ribosome. Le codon d'initiation de la traduction est AUG qui spécifie l'acide aminé méthionine. La traduction se fait par la translocation du ribosome sur l'ARNm en lisant la séquence du codon. La chaîne polypeptidique se développe en formant des liaisons polypeptidiques avec les acides aminés entrants. 

Figure 6: traduction

En plus de son rôle dans la synthèse des protéines, il joue également un rôle dans la régulation de l'expression des gènes, des processus métaboliques, de la transcription inverse et des réponses au stress..

Dégradation de l'ARNt

L'ARNt est réactivé en se liant à un deuxième acide aminé qui lui est spécifique après avoir libéré son premier acide aminé au cours de la traduction. Lors du contrôle de la qualité de l'ARN, deux voies de surveillance sont impliquées dans la dégradation des pré-ARNt hypo-modifiés et mal traités et des ARNt matures qui ne sont pas modifiés. Les deux voies sont la voie de surveillance nucléaire et la voie de désintégration rapide de l'ARNt (RTD). Pendant le voie de surveillance nucléaire, Les pré-ARNt et les ARNt matures mal modifiés ou hypo-modifiés sont soumis à une polyadénylation en extrémité 3 'par le complexe TRAMP et subissent un renouvellement rapide. Il a été découvert pour la première fois dans la levure, Saccharomyces cerevisiae. le voie de désintégration rapide de l'ARNt (RTD) a été observé pour la première fois dans une souche mutante de levure trm8∆trm4∆, sensible à la température et dépourvue d’enzymes de modification de l’ARNt. La plupart des ARNt sont correctement repliés dans des conditions de température normales. Cependant, les variations de température conduisent à des ARNt hypo-modifiés et sont dégradés par la voie de la RTD. Les ARNt contenant des mutations dans la tige de l'accepteur ainsi que dans la tige de T sont dégradés au cours de la voie RTD.

Différence entre l'ARNm et l'ARNt

prénom

ARNm: Le m signifie messager; ARN messager

ARNt: Le t représente le transfert; ARN de transfert

Une fonction

ARNm: L'ARNm sert de messager entre les gènes et les protéines.

ARNt: L'ARNt transporte l'acide aminé spécifié dans le ribosome afin de traiter la synthèse des protéines. 

Lieu de la fonction

ARNm: L'ARNm fonctionne au niveau du noyau et du cytoplasme.

ARNt: L'ARNt fonctionne au niveau du cytoplasme.

Codon / Anticodon

ARNm: L'ARNm porte une séquence de codon complémentaire de la séquence de codon du gène..

ARNt: L'ARNt porte un anticodon complémentaire du codon de l'ARNm..

Continuité de la séquence

ARNm: L'ARNm porte un ordre de codons séquentiels.

ARNt: L'ARNt porte des anticodons individuels.

Forme

ARNm: L'ARNm est une molécule linéaire simple brin. Parfois, l'ARNm forme les structures secondaires comme des boucles en épingle à cheveux.

ARNt: L'ARNt est une molécule en forme de L.

Taille

ARNm: La taille dépend de la taille des gènes codant pour la protéine.

ARNt: Il fait environ 76 à 90 nucléotides de long.

Attachement aux acides aminés

ARNm: Les ARNm ne s'attachent pas aux acides aminés lors de la synthèse des protéines.

ARNt: L'ARNt porte un acide aminé spécifique en se liant à son bras accepteur.

Le destin après le fonctionnement

ARNm: L'ARNm est détruit après la transcription.

ARNt: L'ARNt est réactivé en le liant à un deuxième acide aminé qui lui est spécifique après avoir libéré son premier acide aminé au cours de la traduction..

Conclusion

L'ARN messager et l'ARN de transfert sont deux types d'ARN impliqués dans la synthèse des protéines. Les deux sont composés de quatre nucléotides: l'adénine (A), la guanine (G), la cytosine (C) et la thymine (T). Les gènes codant pour les protéines sont codés dans les ARNm au cours du processus appelé transcription. Les ARNm transcrits sont décodés en une chaîne d'acides aminés à l'aide de ribosomes au cours du processus appelé traduction. Les acides aminés spécifiés nécessaires au décodage des ARNm en protéines sont transportés par des ARNt distincts dans le ribosome. Soixante et un codons distincts peuvent être identifiés sur l'ARNm. Trente et un anticodons distincts peuvent être identifiés sur des ARNt distincts spécifiant les vingt acides aminés essentiels. Par conséquent, la principale différence entre l'ARNm et l'ARNt est que l'ARNm est un messager d'une protéine spécifique, tandis que l'ARNt est un porteur d'un acide aminé spécifique.. 

Référence:
1. «ARN du messager». Wikipedia. N.p .: Wikimedia Foundation, 14 février 2017. Web. 5 mars 2017.
2. «Transfert d'ARN». Wikipedia. N.p .: Wikimedia Foundation, 20 février 2017. Web. 5 mars 2017.
3. «Biochimie structurale / acide nucléique / ARN / ARN de transfert (ARNt) - Wikibooks, des livres ouverts pour un monde ouvert». N.d. Web. 5 mars 2017
4. Megel, C. et al “Survaillance et clivage d'ARNt eucaryotes”. Journal international des sciences moléculaires,. 2015, 16, 1873-1893; doi: 10.3390 / ijms16011873. Web. Consulté le 6 mars 2017

Courtoisie d'image:
1. “MRNA-interaction” - Uploadeur original: Sverdrup sur Wikipedia anglais. (Domaine public) via Commons Wikimedia
2. «ARNm mature» (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. “MRNAcircle” de Fdardel - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
4. “TRNA-Phe yeast fr” de Yikrazuul - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
5. «Peptide syn» de Boumphreyfr - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
6. “Aminoacyl-ARNt” Par Scientific29 - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia