L'ADN d'une cellule contient les instructions pour chaque protéine qu'elle peut fabriquer, mais la machinerie qui construit réellement les protéines — le ribosome — se trouve hors du noyau, et l'ADN lui-même n'en sort jamais. Faire passer une instruction de l'archive à l'atelier demande une étape intermédiaire : transcrire le gène en une copie de travail jetable, puis lire cette copie pour assembler la protéine.
La transcription : copier un gène, pas tout le livre
La transcription est le processus qui copie la séquence d'ADN d'un seul gène en une molécule appelée ARN messager, ou ARNm, réalisé par une enzyme appelée ARN polymérase qui lit le brin d'ADN matrice et construit un brin d'ARN complémentaire une base à la fois. Seule la portion d'ADN couvrant le gène réellement exprimé est transcrite — pas tout le chromosome — ce qui fait partie de la façon dont une cellule contrôle quelles protéines elle fabrique à un moment donné, puisqu'une cellule de peau et un neurone portent un ADN identique mais transcrivent des ensembles de gènes presque entièrement différents. Dans les cellules à noyau, l'ARNm terminé est traité et édité avant d'être autorisé à sortir vers le cytoplasme, où les ribosomes l'attendent.
La traduction : lire la copie trois lettres à la fois, puis la jeter
La traduction, c'est le moment où un ribosome lit la séquence de l'ARNm trois bases à la fois — chaque triplet étant appelé codon — et associe chaque codon à un acide aminé précis, en utilisant les molécules d'ARN de transfert comme adaptateurs qui apportent physiquement le bon acide aminé au bon codon. Le ribosome enchaîne les acides aminés dans l'ordre indiqué par les codons, produisant une chaîne qui se replie en une protéine fonctionnelle. Une fois qu'une molécule d'ARNm a été traduite, souvent plusieurs fois de suite par plusieurs ribosomes, des enzymes cellulaires la dégradent — c'est une copie de travail, pas une archive permanente, et en fabriquer une nouvelle chaque fois qu'une protéine doit être reproduite fait partie de la façon dont la cellule garde le contrôle sur la quantité réellement produite d'une protéine donnée.
Ce dont nous ne sommes pas encore sûrs
Les mécanismes de base de la transcription et de la traduction comptent parmi les processus les plus solidement confirmés de toute la biologie, reproduits dans une immense variété d'organismes, mais la régulation qui vient s'y superposer — exactement quels gènes sont transcrits, avec quelle intensité, et dans quel ordre, en réponse à tel signal donné dans tel type cellulaire — reste un domaine de recherche actif, encore seulement partiellement cartographié. Une part significative du génome humain ne code pour aucune protéine, et ce que fait réellement une grande partie de cet ARN non codant pour réguler ce processus est une question vive et véritablement non tranchée en biologie moléculaire, pas une note de bas de page à la réponse déjà connue.
Ceci fait partie de Transcription et traduction, l'un des huit sujets de Génétique, l'un des six domaines de Biologie, l'une des dix-sept matières sur lesquelles l'application peut t'interroger.