Transcription et traduction

La transcription est la synthèse d'ARN à partir d'une matrice d'ADN où le code de l'ADN est converti en un code d'ARN complémentaire. La traduction est la synthèse d'une protéine à partir d'une matrice d'ARNm où le code de l'ARNm est converti en une séquence d'acides aminés dans une protéine.

Tableau de comparaison

Tableau de comparaison transcription versus traduction
Transcription Traduction
ObjectifLe but de la transcription est de faire des copies d'ARN de gènes individuels que la cellule peut utiliser en biochimie.Le but de la traduction est de synthétiser des protéines, qui sont utilisées pour des millions de fonctions cellulaires.
DéfinitionUtilise les gènes comme modèles pour produire plusieurs formes fonctionnelles d'ARNLa traduction est la synthèse d'une protéine à partir d'une matrice d'ARNm. Il s'agit de la deuxième étape de l'expression génique. Utilise l'ARNr comme usine d'assemblage; et l'ARNt comme traducteur pour produire une protéine.
Des produitsARNm, ARNt, ARNr et ARN non codant (comme les microARN)Protéines
Traitement des produitsUn capuchon de 5 pi est ajouté, une queue en poly A de 3 pi est ajoutée et les introns sont épissés.Un certain nombre de modifications post-traductionnelles se produisent, notamment la phosphorylation, la SUMOylation, les ponts disulfures et la farnésylation.
EmplacementNoyauCytoplasme
InitiationSe produit lorsque la protéine ARN polymérase se lie au promoteur dans l'ADN et forme un complexe d'initiation de la transcription. Le promoteur dirige l'emplacement exact pour l'initiation de la transcription.Se produit lorsque les sous-unités ribosomales, les facteurs d'initiation et l'ARN-t se lient à l'ARNm près du codon de départ AUG.
RésiliationLa transcription d'ARN est libérée et la polymérase se détache de l'ADN. L'ADN se rembobine en une double hélice et est inchangé tout au long de ce processus.Lorsque le ribosome rencontre l'un des trois codons stop, il démonte le ribosome et libère le polypeptide.
ÉlongationL'ARN polymérase s'allonge dans le sens 5 '-> 3'L'ARN aminoacyle t-ARN entrant se lie au codon au niveau du site A et une liaison peptidique est formée entre le nouvel acide aminé et la chaîne en croissance. Le peptide déplace ensuite une position de codon pour se préparer au prochain acide aminé. Il procède ensuite dans une direction de 5 'à 3'.
AntibiotiquesLa transcription est inhibée par la rifampicine et la 8-hydroxyquinoléine.La traduction est inhibée par l'anisomycine, le cycloheximide, le chloramphénicol, la tétracycline, la streptomycine, l'érythromycine et la puromycine.
LocalisationTrouvé dans le cytoplasme des procaryotes et dans le noyau d'un eucaryoteTrouvé dans le cytoplasme des procaryotes et dans les ribosomes des eucaryotes sur le réticulum endoplasmique

Structure d'hélice d'ADN

Localisation

Chez les procaryotes, la transcription et la traduction se produisent dans le cytoplasme en raison de l'absence de noyau. Chez les eucaryotes, la transcription se produit dans le noyau et la traduction se produit dans les ribosomes présents sur la membrane endoplasmique rugueuse du cytoplasme.

Facteurs

La transcription est effectuée par l'ARN polymérase et d'autres protéines associées appelées facteurs de transcription. Elle peut être inductible comme le montre la régulation spatio-temporelle des gènes de développement ou consitutive comme on le voit dans le cas de gènes domestiques comme Gapdh.

La traduction est effectuée par une structure multisous-unité appelée ribosome qui se compose d'ARNr et de protéines.

Initiation

La transcription démarre avec la liaison de l'ARN polymérase à la région promotrice de l'ADN. Les facteurs de transcription et la liaison de l'ARN polymérase au promoteur forment un complexe d'initiation de la transcription. Le promoteur se compose d'une région centrale comme la boîte TATA où le complexe se lie. C'est à ce stade que l'ARN polymérase déroule l'ADN.

La traduction commence par la formation d'un complexe d'initiation. La sous-unité ribosomale, trois facteurs d'initiation (IF1, IF2 et IF3) et la méthionine portant l'ARN-t se lient à l'ARNm près du codon de départ AUG.

Élongation

Pendant la transcription, l'ARN polymérase après les tentatives abortives initiales traverse le brin matrice d'ADN dans la direction 3 'à 5', produisant un brin d'ARN complémentaire dans la direction 5 'à 3'. Au fur et à mesure que l'ARN polymérase avance, le brin d'ADN qui a été transcrit se rembobine pour former une double hélice.

Pendant la traduction, l'aminoacyl t-ARN entrant se lie au codon (séquences de 3 nucléotides) au site A et une liaison peptidique est formée entre le nouvel acide aminé et la chaîne en croissance. Le peptide déplace ensuite une position de codon pour se préparer pour le prochain acide aminé. Le processus se déroule donc dans une direction de 5 'à 3'.

Résiliation

La terminaison de la transcription chez les procaryotes peut être indépendante de Rho, où une boucle en épingle à cheveux riche en GC est formée ou Rho-dépendante, où un facteur protéique Rho déstabilise l'interaction ADN-ARN. Chez les eucaryotes, lorsqu'une séquence de terminaison est rencontrée, le transcrit naissant d'ARN est libéré et il est poly-adénylé.

En traduction, lorsque le ribosome rencontre l'un des trois codons d'arrêt, il démonte le ribosome et libère le polypeptide.

Produit fini

Le produit final de la transcription est un transcrit d'ARN qui peut former l'un des types d'ARN suivants: ARNm, ARNt, ARNr et ARN non codant (comme le microARN). Habituellement, chez les procaryotes, l'ARNm formé est polycistronique et chez les eucaryotes, il est monocistronique.

Le produit final de la traduction est une chaîne polypeptidique qui se replie et subit des modifications post-traductionnelles pour former une protéine fonctionnelle.

Modification post-processus

Au cours de la modification post-transcriptionnelle chez les eucaryotes, un capuchon de 5 pi, une queue de poly 3 pi est ajouté et les introns sont épissés. Chez les procaryotes, ce processus est absent.

Un certain nombre de modifications post-traductionnelles se produisent, notamment la phosphorylation, la SUMOylation, la formation de ponts disulfures, la farnésylation, etc.

Antibiotiques

La transcription est inhibée par la rifampicine (antibactérienne) et la 8-hydroxyquinoléine (antifongique).

La traduction est inhibée par l'anisomycine, le cycloheximide, le chloramphénicol, la tétracycline, la streptomycine, l'érythromycine et la puromycine.

Méthodes de mesure et de détection

Pour la transcription, la RT-PCR, les puces à ADN, l'hybridation in situ, le Northern blot, l'ARN-Seq est assez souvent utilisé pour la mesure et la détection. Pour la traduction, le Western blot, l'immunoblot, le dosage enzymatique, le séquençage des protéines, le marquage métabolique, la protéomique sont utilisés pour la mesure et la détection.

Dogme central de Crick: ADN ---> Transcription ---> ARN ---> Traduction ---> Protéine

Code génétique utilisé lors de la traduction:

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