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B IOLOGIE CELLULAIRE
aminé activé intermédiaire ne quitte pas la surface
de l’enzyme. Dans un ARNt chargé, la liaison ester
unissant les deux molécules est originale en ce
sens qu’elle est riche en énergie. Il est important de
noter ceci car on verra que c’est cette seule énergie
qui sera utilisée pour réaliser la liaison peptidique
(réaction endergonique) ; autrement dit, l’ARNt
chargé apporte au ribosome, non seulement l’acide
aminé, mais aussi l’énergie nécessaire à sa liaison.
Le rôle de l’aminoacyl-ARNt synthétase est fondamental dans le processus de décryptage du code
génétique car elle assure la spécificité de la reconnaissance entre un ARNt et un acide aminé particulier. Le rôle d’adaptateur attribué généralement
aux seuls ARNt doit être étendu à cette catégorie
de protéines, dont la fonction est au moins aussi
importante, dans la conversion d’une séquence
nucléotidique en une séquence d’acides aminés.
Ces enzymes sont capables de corriger des erreurs
qu’elles auraient pu faire en associant un mauvais
ARNt à un acide aminé donné ; elles hydrolysent
en effet les complexes anormaux malencontreusement formés, au niveau d’un site catalytique différent du site de synthèse.
6.2.2. D ÉMARRAGE DE LA TRADUCTION
La rencontre d’un ribosome avec un ARNm initie une série complexe d’événements dont le résultat est de placer correctement le ribosome à
l’extrémité 5’ de l’ARNm. C’est de ce côté du message que se situe en effet le codon de démarrage
de la lecture, qui est un codon AUG, spécifiant
l’acide aminé méthionine. Il existe, au niveau de
cette étape de la traduction, des différences entre
les mécanismes procaryotiques et eucaryotiques.
•Chez les Procaryotes, le démarrage commence
avec la fixation spontanée de la petite sous-unité
du ribosome à l’extrémité 5’ P de l’ARN messager,
grâce à la séquence consensus, dite de ShineDalgarno, que porte ce dernier. La précision du
positionnement est telle que le codon AUG se
trouve parfaitement à sa place, au niveau du site P
incomplet porté par cette sous-unité ; c’est lui qui
permet de choisir le bon cadre de lecture, parmi
les trois différents qui existent, en raison du principe du codage par triplets. Lorsque ce complexe
est réalisé, un ARNt
met
particulier chargé d’une
méthionine vient se fixer sur le codon AUG, grâce
à son anticodon spécifique ; cette méthionine est
spéciale en ce sens qu’elle est formylée (car ayant
un acide formique greffé sur son NH 2 ). Ce processus nécessite l’intervention de trois facteurs protéiques spécifiques dont le rôle ne sera pas détaillé
ici ; c’est à ce moment- là seulement qu’une grosse
sous-unité libre vient s’associer au complexe précédent pour constituer un ribosome complet et
fonctionnel. Le site A du ribosome étant alors
encore libre, il peut accepter un ARNt chargé (n°2)
correspondant au codon situé immédiatement à
côté du codon AUG, du côté 3’ OH ; la phase
d’élongation peut ainsi s’engager.
• Chez les Eucaryotes, le premier ARNt chargé
impliqué est un ARNt
met
spécifique porteur d’une
méthionine non formylée ; celui-ci se fixe sur la
petite sous-unité 40 S non encore liée à l’ARNm.
Cette étape est alors suivie de la reconnaissance,
par le complexe ainsi formé, de l’extrémité 5’ P de
l’ARNm, «chapeautée» par une molécule de
méthyl-guanosine, qui sert de signal de positionnement (voir chapitre 8). La sous-unité glisse
ensuite le long de l’ARNm jusqu’à ce qu’elle rencontre le premier codon AUG. En raison de ce
mécanisme, aucun autre codon AUG dans la
séquence de l’ARNm ne pourra être utilisé comme
codon de départ ; en conséquence, une seule
espèce de chaîne polypeptidique est synthétisée à
partir d’un ARNm donné chez les Eucaryotes.
Contrairement à ce qui se passe chez les
Bactéries, où les ribosomes peuvent se fixer en
amont de codons d’initiation AUG internes à un
ARNm polygénique (dans les espaces intercistroniques), les ARNm eucaryotiques sont nécessairement monogéniques. Dès que le codon AUG est
atteint par la sous-unité 40 S et que l’ARNt
met
est
en place, la sous-unité 60 S complète le système
qui peut démarrer la lecture. Tous ces processus
impliquent l’intervention de facteurs protéiques,
qui sont en nombre supérieur à ceux rencontrés
chez les Bactéries (huit, au moins, dans les réticulocytes sanguins).
6.2.3. É LONGATION DE LA CHAÎNE POLYPEPTIDIQUE
Le premier acide aminé étant en place, le
décryptage de l’ARNm par le ribosome se fait de
5’ vers 3’, codon après codon, de manière identique chez les Procaryotes et les Eucaryotes ; les
étapes de l’élongation sont schématisées dans la
figure 4.15. Le deuxième ARNt chargé vient donc
se loger à côté du premier, au niveau du site A,
saturant ainsi la grosse sous-unité du ribosome.
De même que pour l’initiation, des facteurs pro-
B IOLOGIE CELLULAIRE
aminé activé intermédiaire ne quitte pas la surface
de l’enzyme. Dans un ARNt chargé, la liaison ester
unissant les deux molécules est originale en ce
sens qu’elle est riche en énergie. Il est important de
noter ceci car on verra que c’est cette seule énergie
qui sera utilisée pour réaliser la liaison peptidique
(réaction endergonique) ; autrement dit, l’ARNt
chargé apporte au ribosome, non seulement l’acide
aminé, mais aussi l’énergie nécessaire à sa liaison.
Le rôle de l’aminoacyl-ARNt synthétase est fondamental dans le processus de décryptage du code
génétique car elle assure la spécificité de la reconnaissance entre un ARNt et un acide aminé particulier. Le rôle d’adaptateur attribué généralement
aux seuls ARNt doit être étendu à cette catégorie
de protéines, dont la fonction est au moins aussi
importante, dans la conversion d’une séquence
nucléotidique en une séquence d’acides aminés.
Ces enzymes sont capables de corriger des erreurs
qu’elles auraient pu faire en associant un mauvais
ARNt à un acide aminé donné ; elles hydrolysent
en effet les complexes anormaux malencontreusement formés, au niveau d’un site catalytique différent du site de synthèse.
6.2.2. D ÉMARRAGE DE LA TRADUCTION
La rencontre d’un ribosome avec un ARNm initie une série complexe d’événements dont le résultat est de placer correctement le ribosome à
l’extrémité 5’ de l’ARNm. C’est de ce côté du message que se situe en effet le codon de démarrage
de la lecture, qui est un codon AUG, spécifiant
l’acide aminé méthionine. Il existe, au niveau de
cette étape de la traduction, des différences entre
les mécanismes procaryotiques et eucaryotiques.
•Chez les Procaryotes, le démarrage commence
avec la fixation spontanée de la petite sous-unité
du ribosome à l’extrémité 5’ P de l’ARN messager,
grâce à la séquence consensus, dite de ShineDalgarno, que porte ce dernier. La précision du
positionnement est telle que le codon AUG se
trouve parfaitement à sa place, au niveau du site P
incomplet porté par cette sous-unité ; c’est lui qui
permet de choisir le bon cadre de lecture, parmi
les trois différents qui existent, en raison du principe du codage par triplets. Lorsque ce complexe
est réalisé, un ARNt
met
particulier chargé d’une
méthionine vient se fixer sur le codon AUG, grâce
à son anticodon spécifique ; cette méthionine est
spéciale en ce sens qu’elle est formylée (car ayant
un acide formique greffé sur son NH 2 ). Ce processus nécessite l’intervention de trois facteurs protéiques spécifiques dont le rôle ne sera pas détaillé
ici ; c’est à ce moment- là seulement qu’une grosse
sous-unité libre vient s’associer au complexe précédent pour constituer un ribosome complet et
fonctionnel. Le site A du ribosome étant alors
encore libre, il peut accepter un ARNt chargé (n°2)
correspondant au codon situé immédiatement à
côté du codon AUG, du côté 3’ OH ; la phase
d’élongation peut ainsi s’engager.
• Chez les Eucaryotes, le premier ARNt chargé
impliqué est un ARNt
met
spécifique porteur d’une
méthionine non formylée ; celui-ci se fixe sur la
petite sous-unité 40 S non encore liée à l’ARNm.
Cette étape est alors suivie de la reconnaissance,
par le complexe ainsi formé, de l’extrémité 5’ P de
l’ARNm, «chapeautée» par une molécule de
méthyl-guanosine, qui sert de signal de positionnement (voir chapitre 8). La sous-unité glisse
ensuite le long de l’ARNm jusqu’à ce qu’elle rencontre le premier codon AUG. En raison de ce
mécanisme, aucun autre codon AUG dans la
séquence de l’ARNm ne pourra être utilisé comme
codon de départ ; en conséquence, une seule
espèce de chaîne polypeptidique est synthétisée à
partir d’un ARNm donné chez les Eucaryotes.
Contrairement à ce qui se passe chez les
Bactéries, où les ribosomes peuvent se fixer en
amont de codons d’initiation AUG internes à un
ARNm polygénique (dans les espaces intercistroniques), les ARNm eucaryotiques sont nécessairement monogéniques. Dès que le codon AUG est
atteint par la sous-unité 40 S et que l’ARNt
met
est
en place, la sous-unité 60 S complète le système
qui peut démarrer la lecture. Tous ces processus
impliquent l’intervention de facteurs protéiques,
qui sont en nombre supérieur à ceux rencontrés
chez les Bactéries (huit, au moins, dans les réticulocytes sanguins).
6.2.3. É LONGATION DE LA CHAÎNE POLYPEPTIDIQUE
Le premier acide aminé étant en place, le
décryptage de l’ARNm par le ribosome se fait de
5’ vers 3’, codon après codon, de manière identique chez les Procaryotes et les Eucaryotes ; les
étapes de l’élongation sont schématisées dans la
figure 4.15. Le deuxième ARNt chargé vient donc
se loger à côté du premier, au niveau du site A,
saturant ainsi la grosse sous-unité du ribosome.
De même que pour l’initiation, des facteurs pro-