La transcription des gènes

L'ADN et l'ARN sont des acides nucléiques :

• ADN = acide désoxyribonucléique ;
• ARN = acide ribonucléique.

L'ADN contient l'information nécessaire à la synthèse des protéines. Pourtant la relation entre ADN et protéine n'est pas directe. Elle fait intervenir une molécule informative intermédiaire, l'ARN messager, ainsi que des « ateliers d'assemblage » des acides aminés.

Lorsqu'on place l'extrémité d'une racine d'ail dans le colorant vert de méthyl-pyronine pendant deux minutes, l'ADN est coloré en vert et l'ARN coloré en rose. Après un tel traitement, l'observation au microscope optique à fort grossissement montre que l'ADN se trouve dans le noyau exclusivement, tandis que l'ARN se trouve dans le noyau et dans le cytoplasme.

Chez les eucaryotes la transcription se déroule dans le noyau. Elle consiste en la copie d'une information codée contenue dans la molécule d'ADN en information codée contenue dans une molécule d'ARN messager. Cet ARN messager sera ensuite envoyé vers le cytoplasme pour être traduit en protéine.

La transcription commence par l'ouverture et le déroulement d'une portion de la molécule en double hélice d'ADN. Au fur et à mesure de sa progression le long de l'ADN, le complexe enzymatique que constitue l'ARN-polymérase incorpore des nucléotides présents dans le milieu cellulaire. Cette incorporation s'effectue par complémentarité des bases azotées avec l'un des brins de la molécule d'ADN : l'adénine (A) se place en face de la thymine (T) et l'uracile (U) se place en face de l'adénine (A), la cytosine(C) se place en face de la guanine (G).

Le brin d'ARN messager ainsi synthétisé est complémentaire du brin d'ADN transcrit. L'information contenue dans l'ARN messager est identique à celle du brin d'ADN non transcrit.

Le nucléotide uracile (U) occupe dans l'ARN la place du nucléotide thymine (T) de l'ADN.

L'ARN-polymérase se déplace toujours dans le même sens sur un brin et dans le sens opposé sur l'autre brin. Elle se détache sur un site présentant des caractéristiques particulières signalant la fin du gène. Ensuite, lorsque l'ARN-polymérase s'est détachée, les deux brins d'ADN s'associent de nouveau au fur et à mesure de l'avancé de l'enzyme, et se retrouvent comme ils étaient avant la synthèse d'ARN.

Schéma de la transcription : de l’ADN à l’ARN

De l'ARN est produit très rapidement et en grande quantité : plusieurs molécules d'ARN-polymérase effectuent simultanément la transcription du même gène. Plusieurs gènes peuvent être transcrits simultanément dans le noyau d'une même cellule.