synonymes: ARN polymérase dépendante de l’ADN, ARNAP
anglais: ARN polymérase, ARN polymérase dépendante de l’ADN
1 Définition
Les ARN polymérases sont des enzymes qui jouent un rôle important dans l’expression des gènes pendant la phase de transcription. Ils catalysent la production d’une copie D’ARN d’un brin de matrice D’ADN utilisant les substrats ATP, GTP, UTP et CTP.
à ne pas confondre avec: ARN polymérase dépendante de l’ARN
2 types
2.,1 procaryotes
les procaryotes ont une seule ARN polymérase qui produit tous les transcriptions d’ARN codants (ARNm) et non codants (ARNr). L’enzyme de base de L’ARN polymérase a une Masse moléculaire d’environ 400 kDa et se compose de cinq sous-unités:
l’enzyme de base, associée à un facteur Sigma, forme une holoenzyme qui reconnaît spécifiquement la séquence du promoteur et la lie à celle-ci; le facteur Sigma, en tant QU’ARN polymérase, alimente l’ADN pour un bon démarrage de la transcription.
2.,2 eucaryotes
les eucaryotes ont quatre polymérases différentes qui diffèrent par leur localisation et L’ARN à synthétiser:
- ARN polymérase I: synthétise dans le noyau de la cellule L’ARN pré-ribosomique (45s), qui deviendra plus tard la 5ème polymérase.,Les sous-unités ARNr 8S, 18S et 28S mûrissent
- ARN polymérase II: participe à la transcription de L’ARNH (ancêtre de l’ARNm), de l’arnnn et du snoRNA
- ARN polymérase III: produit l’ARNt de transfert (ARNt) et la sous-unité ARNr 5S dans le noyau de la cellule
- ARN mitochondrial polymérase: localisé dans les mitochondries et synthétise ARN mitochondrial (ARNm)
3 processus de transcription
le processus de transcription est généralement divisé en trois phases:
- initiation
- élongation et
- terminaison.,
les processus de transcription de l’ARNm des eucaryotes sont décrits ci-dessous, car l’interaction entre la polymérase et les facteurs de transcription est la meilleure.
3.1 Initiation
contrairement aux ADN polymérases, les ARN polymérases ne nécessitent pas d’amorce D’ARN. Une séquence spécifique D’ADN, appelée Promoteur, Sert de marqueur pour le point de départ de l’ARN polymérase., Elle nécessite de nombreux facteurs de transcription comme protéines auxiliaires: des facteurs de transcription généraux pour la liaison aux éléments promoteurs basaux, ainsi que des facteurs de transcription spécifiques pour la liaison aux éléments promoteurs proximaux et distaux.
avant de commencer la synthèse de l’ARN, le point de départ correct d’un gène à exprimer doit être reconnu. Pour ce faire, l’ADN contient différents éléments de promoteur basal, dont L’élément de reconnaissance TFIIB (BRE), une boîte TATA et des éléments de promoteur en aval (éléments DP)., Ces éléments de promoteur basal à proximité immédiate du point de départ ne doivent pas nécessairement tous être présents dans une région de promoteur, de plus, toutes les régions initiatrices ne sont pas encore déchiffrées.
après la liaison du facteur de transcription général TFIID à la région Promoteur, d’autres facteurs de transcription généraux (TFIIB, TFIIA, TFIIH, TFIIE) et L’ARN polymérase II s’accumulent et forment ensemble le complexe de Préinitiation (pic, pic anglais). Tfiih possède une fonction hélicase et libère ainsi la double hélice de l’ADN sous Hydrolyse de L’ATP., C’est ainsi que se forme le complexe D’initiation ouvert dans lequel la synthèse réelle de l’ARN peut être catalysée.
3.2 élongation
lors de l’élongation, L’ARN polymérase synthétise le brin D’acide nucléique de 5’ à 3’, c’est-à-dire que le sens de lecture sur le brin de matrice (brin moins) est de 3’ à 5’. Le brin opposé, c’est-à-dire le brin codant d’un gène (brin plus), n’est pas lu. Mais il est identique en fonction du brin D’ARN nouvellement formé, tandis que le brin moins est complémentaire à celui-ci. Comme toutes les molécules D’ARN, le nouveau brin D’ARN contient de l’uracile au lieu de la thymine.
3.,3 Termination
le signal D’arrêt fournit vraisemblablement une séquence D’ADN palindromique appelée Terminator. On sait peu de choses sur le processus exact de la terminaison chez les organismes eucaryotes.
4 mécanisme de synthèse de l’ARN
le mécanisme de synthèse de la synthèse de l’ARN est similaire à celui de la synthèse de l’ADN. Il s’agit d’une attaque nucléophile de l’atome D’oxygène du groupe 3’-OH, à la fin du brin D’ARN, sur l’α-Phosporome du triphosphate nucléosidique à replacer, en libérant un pyrophosphate (IPP)., Il se forme une liaison acide phosphorique-ester.
5 régulation
chez les eucaryotes, la régulation de la transcription nécessite un certain nombre de protéines spécifiques appelées facteurs de transcription. Ils se lient spécifiquement aux éléments promoteurs proximaux, ce qui active la transcription. Les promoteurs distaux provoquent généralement un amplification (Enhancer) ou un ralentissement (Silencer) de la transcription., Ceci est décrit en détail dans l’article régulation des gènes.
6 taux d’erreur
L’ARN polymérase fonctionne moins bien que l’ADN polymérase. Elle produit plus de 104 fois plus d’Erreurs. Cependant, en raison de la courte demi-vie de l’ARN, le taux d’erreur élevé est moins important. L’activité intrinsèque de L’exonucléase de l’ARN Polymarase peut également séparer un nucléotide mal incorporé.