Point de départ
La synthèse protéique est le mécanisme que possède la cellule pour fabriquer des protéines. Les protéines sont un enchaînement d'acides aminés . Le brin constitué s'enroule autour de lui-même pour constituer la forme moléculaire caractéristique de la protéine.
À quoi servent ces protéines ?
Les protéines fabriquées peuvent aussi bien être :
- Des protéines de structure, par exemple la fabrication de la membrane qui entoure la cellule ou les petits éléments microscopiques qui la composent et qu'on appelle les organites .
- Des produits, par exemple une hormone : la cellule pancréatique fabrique l'insuline qui est une hormone constituée de 22 acides aminés .
- Des enzymes qui servent à activer des réactions servant à la fabrication d'autres protéines ou à d'autres réactions : par exemple l'insuline sert à activer entre autre le stockage du glucose sous forme de glycogène dans les cellules du foie.
La synthèse protéique est donc la machine-outil de la cellule. Elle est commandée par un programme qui se trouve dans l'ADN de la cellule et qu'on appelle un gène . Vous savez le principal.
Dans le détail
L'ADN est constitué de deux brins enroulés l'un autour de l'autre sous forme d'une double hélice. Une enzyme qu'on appelle la transcriptase va fabriquer dans le noyau de la cellule une copie d'un de ses brins. Cette copie s'appelle l'ARN messager. Ce long filament va s'échapper par un pore du noyau de la cellule et pénétrer dans le cytoplasme qui entoure le noyau. Dans ce liquide se trouvent de petits éléments ronds comme des perles, les ribosomes. L'ARN messager va pénétrer dans chaque ribosome exactement comme le fait une bande magnétique qui passe devant la tête de lecture d'un magnétophone. Chaque ribosome va lire l'ARN messager. La musique qui en sort, c'est une protéine qui se constitue peu à peu au fur et à mesure que l'ARN défile dans le ribosome.
Un peu plus dans le détail
L'ARN messager est constitué d'une séquence de nucléotides . Ces nucléotides sont de petites molécules qui sont au nombre de quatre : l'adénine, la cytosine, la guanine et l'uracile, qui fonctionnent comme un alphabet à 4 lettres. Le ribosome lit 3 lettre à la fois. Ce travail de lecture s'appelle la traduction et se fait grâce à une autre transcriptase. Chaque ensemble de 3 lettre constitue un codon . Chaque codon est spécifique d'un acide aminé. Par exemple, le codon AUG sera celui qui code pour l'acide aminé arginine . Dès que ce codon passe dans le ribosome, un système enzymatique va chercher dans le cytoplasme de la cellule le bon acide aminé qui va s'accrocher au précédent. Le défilement des codons aboutit à l'enchaînement des acides aminés, lesquels constituent une protéine. Des codons dits non sens font qu'aucun acide aminé ne peut être trouvé et la protéine toute neuve est libérée dans le cytoplasme où elle accomplira la tâche pour laquelle elle est destinée. Un vrai travail de bénédictin !
Les erreurs
Si le gène contenu dans l'ADN est défectueux à la suite d'une mutation par exemple, la protéine fabriquée sera incomplète, voire fausse. Les conséquences peuvent être très variables :
- La protéine peut être inactive et dans ce cas ne plus remplir son office.
- Elle peut entraîner des mauvais fonctionnements comme un grain de sable dans un rouage.
- Elle peut aussi être nocive.
Toutes les maladies génétiques répondent à l'un ou l'autre de ces systèmes.