ADN et ARN: définition, caractéristiques, différences et discussion du processus

ADN et ARN: définition, caractéristiques, différences et discussion du processus – Quelle est la signification et la différence entre l'ADN et l'ARN? À cette occasion À propos du knowledge.co.id en discutera et bien sûr d'autres choses qui le couvrent également.

Regardons ensemble la discussion dans l'article ci-dessous pour mieux la comprendre.

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ADN et ARN: définition, caractéristiques, différences et discussion du processus

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L'ADN (acide désoxyribonucléique) ou acide désoxyribonucléique (ADN) est un type de biomolécule qui stocke des instructions – les instructions génétiques de chaque organisme et de nombreux types de virus sont des acides nucléiques qui se trouvent à l'intérieur des cellules vivantes vie. Pendant ce temps, l'ARN (acide ribonucléique) ou acide ribonucléique est une molécule polymère impliquée dans divers rôles biologiques dans le décodage, le codage, la régulation et l'expression des gènes.

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Structure de l'ADN

L'ADN est le matériel génétique présent dans toutes les cellules vivantes et dans la plupart des virus. L'ADN contient les informations nécessaires à la synthèse et à la réplication des protéines.

Structure de la chaîne en double hélice d'ADN Chaque chaîne est un polynucléotide et se compose de nucléotides, dont chacun est composé de trois unités de sucre, de base et de phosphate. À l'intérieur du nucléotide se trouve un nucléoside, qui est un sucre associé à une base. Chaque nucléotide d'un polynucléotide est lié par les mêmes liaisons chimiques (liaisons basiques). La structure nucléotidique se compose de.

• Une molécule de sucre

Il existe deux types de sucre, à savoir le ribose (pentose) et le dioxyribose (aldopentose).

• paires de bases

Il existe deux types de paires de bases, à savoir les purines et les pyrimidines. Les purines sont constituées d'adénine (A) et de guanine (G) avec des liaisons simples hydrogène. Pendant ce temps, la pyrimidine est constituée de cytosinine (S) et de thymine (T). Les paires de bases sont reliées par des liaisons hydrogène, les purines sont appariées avec la pyrimidine (A-T avec deux liaisons hydrogène) tandis que (G-S avec trois liaisons hydrogène).

• Phosphate

Les phosphates liés aux sucres pentoses forment une liaison appelée liaison phosphodiester.

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Caractéristiques de l'ADN

L'ADN a une structure en forme de chaîne, avec une double hélice torsadée qui peut s'auto-répliquer. De plus, il existe d'autres caractéristiques de l'ADN, notamment:

• La taille des cellules haploïdes atteint 3x 10 9 paires de bases
• Un chromosome mesure ± 7 cm de long
• La chaîne peut être séparée (dénaturation due aux températures alcalines et chaudes)

La dénaturation peut se produire lorsque l'ADN est dans des conditions chaudes proches de 1000 degrés Celsius, il se séparera donc, en particulier l'ADN avec un partenaire Les bases A-T qui n'ont que deux liaisons hydrogène, car les paires de bases G-C ont 3 paires d'hydrogène seront plus résistantes à chaud. Et peut faire l'expérience de la renaturation lorsqu'il revient à son état complet (baisse de température), avec l'ARN intact rencontrant à nouveau son partenaire approprié.

• Sert de matériel génétique (porteur de caractères)

L'ADN en tant que matériel génétique, fonctionne dans l'expression des gènes, l'ADN régule toutes les activités cellulaires et est capable de former des matrices protéiques nécessaires aux cellules.

• Se réplique / se multiplie en deux avec les mêmes fonctions de composition dans la synthèse des protéines.

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Réplication de l'ADN

Il convient de noter que la réplication de l'ADN est semi-conservatrice, c'est-à-dire que les deux brins d'ADN agissent comme des adeptes pour la fabrication de nouveaux brins d'ADN. Ensuite, c'est aussi le processus de préparation du matériel génétique pour la division (reproduction). Les cellules procaryotes répliquent constamment l'ADN. Chez les eucaryotes, le moment de la réplication de l'ADN est fortement régulé, à savoir pendant la phase du cycle cellulaire, avant la mitose ou la méiose.

La vitesse de réplication des organismes eucaryotes est 10 fois plus longue que celle des procaryotes (car les ribosomes des cellules eucaryotes sont à l'extérieur du noyau, l'ARNm doit donc traverser la membrane nucléaire). Pendant ce temps, la réplication du génome humain prend 8 heures. La réplication est semi-conservative et se produit dans deux directions, la direction de synthèse de 5 à 3. Voici les étapes de la réplication de l'ADN :

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Étapes de la réplication de l'ADN

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  Étapes d'initiation

Ouverture de la Chaîne Double Hélice à l'aide d'ADN Hélicase. L'hélicase convertit l'ATP en ADP sous forme d'énergie pour ouvrir et étendre des branches de chaîne d'ADN séparées. L'hélicase d'ADN, est une protéine qui aide à l'étape de réplication de l'ADN, composée de :

• • Hélicase II/III, qui attache le gabarit dont la chaîne arrière ('3-5') devient directionnelle ('5-3')
  • Protéine Rep, qui se lie à la première chaîne en cours de synthèse et est redirigée vers « 3-5 »

• L'ADN commence à être répliqué par l'ADN polymérase III

Assisté par la topoisomérase (DNA gyrase) qui réduit la tension des brins d'ADN, après quoi les brins d'ADN Les brins simples sont attachés par des protéines de liaison simple brin pour empêcher la formation de la double hélice retour.

• La chaîne d'ADN est étendue pour former un nouveau brin d'ADN simple.
  • Brin principal: nouveaux brins dans la bonne direction de '5-3'
  • Brin en retard: nouveaux brins dirigés de '3 à 5' de sorte qu'ils subissent des fissures dans les brins
• L'ARN primaire a des enzymes primases pour attacher l'ARN primaire, les enzymes primases sont capables de former des fragments d'Okazaki. Les amorces d'ARN ne commencent à synthétiser l'ADN qu'une seule fois au niveau du brin principal, tandis que le brin en retard commence à chaque fragment d'Okazaki.
• L'enzyme primase peut se combiner avec d'autres polypeptides et à ce moment le primosome est actif, le primosome en changeant le sens de synthèse de '3-5' à '5-3', le primosome n'apparaîtra que lorsque l'ARN primaire gratuit.
• Les amorces d'ARN sont libérées plus tard, puis prises en charge par l'ADN polymérase I pour être synthétisées jusqu'à ce qu'elles se rapprochent des parties du fragment d'Okazaki qui l'ont précédé, puis le sens de synthèse est changé en '5-3'
  Les fragments d'Okazaki adjacents sont joints par l'ADN ligase

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Hypothèse de réplication de l'ADN

Il existe trois hypothèses sur la réplication de l'ADN qui expliquent comment les brins de la double hélice d'ADN font des copies dans le processus de réplication de l'ADN, qui sont les suivantes :

• La première Hypothèse conservatrice, les brins de la double hélice d'ADN forment de nouveaux brins d'un seul tenant
• Alors Hypothèse semi-conservatrice, les brins de la double hélice d'ADN s'ouvrent puis forment chacun un nouveau brin en complément
• Donc Hypothèse de dispersion, un mélange des brins d'ADN en double hélice anciens et nouvellement formés

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Réparation de l'ADN

La réparation de l'ADN est le processus de réparation de l'ADN endommagé, notamment en raison de :

• Modification de base (changements chimiques, perte de bases, liaisons covalentes entre bases adjacentes)
• Échec de la transcription et de la traduction de l'ADN
• Dommages graves à l'ADN (cassures de l'ADN)

La réparation de l'ADN est regroupée de 3 manières, à savoir :

• Révélation de dommages, immédiatement remplacé

C'est le moyen le plus simple car il n'est pas nécessaire de couper l'ADN, il suffit de le remplacer.

• Suppression des dommages, supprimée

Plus compliqué car il doit faire le découpage à remplacer, et se divise en :

• • Réparation par excision de base en remplaçant simplement une base endommagée par une autre.
  • Réparation des mésappariements en remplaçant la base dépareillée par des enzymes.
  • Réparation par excision de nucléotide en coupant l'un des segments d'ADN endommagés.

La tolérance aux dommages, tolérant la faute, est divisée en,

• • Recombinaison homolongue (RH), utilisant des chromatides sœurs pour réparer les dommages (sans délétions).
  • Jointure d'extrémité non homologue (NHEJ), si la cassure n'est pas la même alors elle sera d'abord aplatie avec l'exonucléeuse, puis il y a une certaine enzyme qui fonctionne et qui va se combiner (avec délétion).

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Structure de l'ARN

L'ARN est une macromolécule, qui fonctionne comme un stockage et une distribution d'informations génétiques que l'on ne trouve que dans certains virus.

L'ARN est une chaîne polynucléotidique unique ou également appelée une seule hélice. Chaque ribonucléotide est constitué de trois groupes moléculaires, à savoir 5 carbones, une base azotée et un groupe phosphate. Contrairement à l'ADN, les paires de bases de pyrimidine dans l'ARN sont constituées de cytosine (S) et d'uracile (U). Les paires de bases puriques sont constituées d'adénine (A) et de thymine (T).

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Type d'ARN

Il existe trois types d'ARN qui seront formés en cas de besoin dans le processus de synthèse des protéines, notamment :

• • ARN ribosomal (ARNr). L'ARNr est imprimé par l'ADN dans le noyau. L'ARNr est le principal composant structurel du ribosome qui est organisé en sous-unités, ce qui facilite la fixation entre le codon et l'anticodon dans le ribosome.
  • ARN de transfert (ARNt). L'ARNt a trois courtes séquences de bases à une extrémité appelées l'anticodon, qui portent l'acide acides aminés spécifiques du cytoplasme qui sont utiles dans la synthèse des protéines, à savoir le séquençage des acides aminés en fonction de leur séquence de codons ARNr.
  • ARN messager (ARNm), également appelé ARN messager (ARNd). L'ARNd est le code génétique (codon) du noyau du chromosome au ribosome. Le code génétique ARNd devient alors une matrice pour déterminer la séquence d'acides aminés dans la chaîne polypeptidique.

• Synthèse des protéines

La protéine est le plus grand composant organique de nos cellules corporelles (10-15%). Les protéines cellulaires sont des marqueurs de certaines maladies métaboliques. Les protéines jouent donc un rôle important dans le métabolisme cellulaire. Enzymes, vitamines, substances régulatrices, certaines hormones sont aussi des protéines.

• Synthèse des protéines chez les procaryotes - eucaryotes

La synthèse des protéines est un processus dynamique, qui peut changer en fonction de l'environnement. Il existe des différences dans le processus de synthèse des protéines dans l'ADN des cellules procaryotes et eucaryotes dans le cytoplasme, à savoir:

• • Procaryotes:
    • ADN dans le cytoplasme
    • Les processus de transcription et de traduction se produisent dans le cytoplasme
    • Le produit d'ARN primaire résultant de la transcription de l'ADN peut fonctionner immédiatement
  • Eucaryote.
    • ADN dans le noyau
    • Le processus de transcription se produit dans le noyau tandis que la traduction se produit dans le ribosome
    • L'ARN primaire doit subir un processus de maturation au préalable pour devenir un ARN fonctionnel.

Dans les cellules eucaryotes, le processus de transcription et de maturation de cet ARN primaire se produit dans le noyau cellulaire. La maturation se présente sous la forme d'un processus de coiffage pour fabriquer des coiffes à l'extrémité 5' avec de la 7-méthyl-guanosine. Outre le plafonnement; Il y a aussi l'ajout d'une queue en polyadénylate à l'extrémité 3'. La quantité d'ajout de poly A varie de 100 à 200 bases azotées.

De plus, l'ARN primaire subit un épissage (coupure/épuisement des introns par SnRNA et HnRN Protein avec des ribosomes, qui sont des enzymes ribonucléiques comme catalyseur). Lorsque l'épissage de l'ARN se produit, des structures en forme de crochet se forment. Après avoir terminé ce processus, l'ARN primaire est devenu fonctionnel (devient la maturation de l'ARNm). La phase suivante est le transport de cet ARN mature à travers la membrane nucléaire vers les ribosomes dans le cytoplasme.

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Étapes de la synthèse des protéines

La synthèse des protéines se déroule en deux étapes, à savoir la transcription et la traduction.

• Transcription

A ce stade, les codons sur les brins d'ADN sont copiés dans l'ARN. L'ARNm sert de messager entre l'ADN et les protéines qui seront synthétisées plus tard. Ce processus se déroule dans un système de transcription appelé cistron. Sens de copie des codons des extrémités 5' à 3'

Du lieu d'initiation (AUG) au lieu de fin (UAG, UAA, UGA)
L'ARN polymérase se fixe au promoteur du brin d'ADN et sépare les deux brins d'ADN.
Les chaînes nucléotidiques de l'ARN sont libres de se déplacer et les liaisons hydrogène complètent les bases des chaînes d'ADN.
L'ARN polymérase se lie à la chaîne nucléotidique de l'ARN dans le sens 5' vers 3'.
La chaîne d'ARN qui s'est formée se détache de la chaîne d'ADN.
L'ARNm est transporté vers le réticulum endoplasmique.
Ensuite, le ribosome lit la séquence d'ARNm. Pour convertir l'ARNm en forme de protéine, l'ARNt est utilisé pour lire les séquences d'ARNm. Une lecture traduit 3 nucléotides en un acide aminé.

L'exigence pour que la transcription se produise est l'interaction entre le promoteur et l'enzyme ARN polymérase. Le promoteur est un déclencheur de la transcription et une exigence absolue pour que la transcription se produise. Enzyme ARN polymérase :

Chez les procaryotes, il n'y a qu'un seul type d'ARN-polymérase
Chez les eucaryotes, il existe 3 types d'ARN-polymérase (I, II, III)

La première polymérase I codant pour l'ADN ribosomal
Deuxième Polymérase II codent les gènes qui fonctionnent pendant la transcription, le pré-ARNm, l'ARN-snu, l'ARNm et une petite partie de l'ARN-sn
Final polymérase III codent l'ARN-t et les petits ARN, par exemple l'ARN-sn

Il y a trois étapes, à savoir :

Initiation: l'émergence d'un promoteur à la suite de la fixation de l'ARN polymérase à une section spécifique de l'ADN.
Elongation: se produit pendant le processus de transcription, jusqu'à ce que le promoteur soit à la fin (terminateur).
Terminaison: le promoteur arrête la transcription de l'ADN à cause du terminateur et produit le brin d'ARNm

Dans un brin d'ADN, il existe de nombreuses ARN polymérases capables de fonctionner le long de certaines sections, ce qui peut produire de l'ARNm, de sorte que les cellules sont capables de produire de nombreuses protéines du même type en peu de temps aussi.

• traduction

La traduction est le processus de traduction des codons d'ARNm en polypeptides (séquences d'acides aminés) dans le ribosome. La traduction d'un codon produit un acide aminé. Cela commence par la traduction des codons triplets du début à la fin.

L'étape de traduction comprend l'ARNr (ARN ribosome).Les ribosomes sont divisés en deux types, à savoir les petites sous-unités qui est composé d'un ARNm, tandis que la grande sous-unité est composée de deux ARNm et de plusieurs types de protéines dans à l'intérieur. Ces deux sous-unités ne s'uniront pas tant que la synthèse des protéines n'aura pas eu lieu.

Ce processus est divisé en trois étapes, à savoir: initiation, élongation et terminaison.

• • Initiation

Cela commence par la fixation de la petite unité de ribosome à l'extrémité 5' de l'ARNd.
Le premier ARNt (initiateur) arrive portant l'acide aminé méthionine avec l'anticodon UAC sur l'ARNd juste au niveau du codon d'initiation AUG en position P.
Processus de fixation d'un ribosome de grande unité à un ribosome de petite unité.
Le ribosome à grande unité a 3 positions de fixation spéciales pour l'ARNt, à savoir A, P et E. La position la plus à droite de A est le point d'entrée de l'ARNt qui porte les acides aminés. Ensuite, la position P au milieu comme lieu où l'ARNt libère des acides aminés. Pendant ce temps, la position E à l'extrême gauche est l'endroit où l'ARNt sort du ribosome.

• • élongation

L'élongation commence par l'émergence d'un nouvel ARN-t qui porte un nouvel acide aminé et un anti-codon.
Un décalage s'est produit dans l'ARN-t avec l'acide aminé d'ouverture (AUG-lock) avec le nouvel ARN-t avec anti codon et nouvel acide aminé (la grande sous-unité a trois côtés ou endroits, à savoir le site E, le site P et Un site.

Ainsi, le passage du site A au site P, mais au début de l'ouverture, l'ARN-t clé occupe immédiatement le site A et se déplace jusqu'à ce qu'il soit libéré au site E)
Un nouvel ARN-t arrive, puis il y a un allongement de la séquence d'acides aminés qui est ensuite arrangée en un polypeptide

• • Résiliation
    • La polymérase se détache au niveau du terminateur (codon de terminaison)
    • La protéine facteur de libération se lie à un codon stop.
    • Ajout d'eau à la chaîne polypeptidique.
    • La traduction s'arrête car le codon stop ne peut pas se lier à un aminosylRNA.
    • La chaîne polypeptidique se détache du ribosome.
    • Le processus se termine lorsque le ribosome libère l'ARNm et se dissocie en sous-unités 3' et 5'

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Discussion sur l'ADN

L'ADN a un acide nucléique constitué de polynucléotides d'unités diocnucléotidiques dont les blocs de construction sont des dioxynucléotides. Cette information génétique est généralement un ensemble de commandes qui régulent les cellules pour qu'elles fassent quelque chose.

L'ADN en anglais est appelé acide désoxyribonucléique, tandis qu'en indonésien, il s'appelle acide désoxyribonucléique. La composition chimique de l'ADN est un polymère composé de longues chaînes de nucléotides.

• Fonction ADN

La fonction principale de l'ADN est de transporter du matériel génétique. Cependant, la fonction de l'ADN est très large, à savoir comme suit :

• • Transporter le matériel génétique de génération en génération
  • Contrôler la vie directement ou indirectement
  • En tant que catalyseur automatique ou auto-réplicatif
  • En tant qu'hétérocatalyseur ou effectuer la synthèse d'autres composés

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Discussion sur l'ARN

L'ARN a un acide nucléique constitué de polynucléotides d'unités mononucléotidiques. Les polymères d'ARN sont composés de liaisons alternées entre le groupe phosphate d'un nucléotide et le groupe sucre ribose et un autre nucléotide.

• Fonction ARN

Pour la fonction de l'ARN comme suit.

• • Comme une réserve d'informations.
  • En tant qu'intermédiaire entre l'ADN et la protéine dans le processus d'expression génétique tel qu'il s'applique aux organismes vivants.

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Différence entre l'ADN et l'ARN

• La partie pentose de l'ADN est le ribose, tandis que la partie pentose de l'ARN est le dioxyribose.
• La forme de la molécule d'ADN est une double hélice, tandis que la forme de la molécule d'ARN se présente sous la forme d'une seule chaîne repliée, elle ressemble donc à une double chaîne.
• L'ARN contient les bases adénine, guanine et cytosine comme l'ADN mais l'ARN ne contient pas de thymine qui contient à la place de l'uracile.
• L'ADN se trouve dans les chromosomes tandis que l'ARN dépend du type d'ARN comme le deuxième ARN trouvé dans Les noyaux d'ARN p ou d'ARN t se trouvent dans le cytoplasme tandis que l'ARN r (ARN ribosomique) se trouve dans le cytoplasme ribosome.
• Naturellement, l'ADN forme l'ARN tandis que l'ARN forme des protéines qui sont essentielles pour les êtres vivants tels que la formation des muscles sanguins, des organes du corps, des hormones, des enzymes et autres.

Ainsi l'examen de À propos du knowledge.co.id à propos ADN et ARN: définition, caractéristiques, différences et discussion du processus, j'espère pouvoir ajouter à votre perspicacité et à vos connaissances. Merci de votre visite et n'oubliez pas de lire d'autres articles.