Le rôle de l’ARN dans la synthèse des protéines est extrêmement important car la synthèse des protéines ne pourrait pas se produire sans l’ARN. Trois formes d’ARN existent uniquement pour créer des protéines. Grâce à un processus appelé traduction, l’ARN construit les protéines nécessaires au maintien de la vie. L’ARN joue un rôle à chaque étape de la traduction, agissant comme modèle pour la synthèse des protéines et rassemblant les composants nécessaires à la construction des protéines.
L’ARN existe dans tous les organismes vivants; c’est une copie jetable des instructions génétiques contenues dans l’ADN. Les cellules créent de l’ARN par un processus appelé transcription. La décompression temporaire de la double hélice d’ADN permet à l’ARN polymérase de fabriquer un seul brin d’ARN contenant les instructions pour la synthèse des protéines. Dans les organismes eucaryotes, qui sont presque tous des organismes vivants, l’ARN quitte le noyau cellulaire avant de commencer la traduction. Dans les organismes appelés procaryotes, dépourvus de noyau cellulaire, la transcription et la traduction se déroulent simultanément côte à côte.
Le rôle de l’ARN dans la synthèse des protéines commence lorsque la transcription se termine et que les instructions génétiques pour la traduction sont prêtes. Ce brin d’ARN, connu sous le nom d’ARN messager (ARNm), se lie au ribosome, un organite à l’intérieur de la cellule. Le ribosome est constitué d’une molécule connue sous le nom d’ARN ribosomique (ARNr). L’ARNr agit comme un « plancher d’usine » où la synthèse des protéines peut se produire. Avec l’ARNr et l’ARNm réunis, la traduction peut avoir lieu.
Une fois que le brin d’ARNm s’est attaché à une molécule d’ARNr sur le ribosome, une troisième molécule d’ARN, l’ARN de transfert (ARNt), joue un rôle dans la synthèse des protéines. De nombreuses molécules d’ARNt collectent les acides aminés nécessaires déjà présents dans le cytoplasme de la cellule. En suivant les instructions énoncées par le brin d’ARNm, les molécules d’ARNt placent les acides aminés au bon endroit sur la protéine. La protéine en croissance commence par une longue chaîne polypeptidique avant de commencer à se replier sur elle-même. Ce processus de repliement crée une forme tridimensionnelle complexe dictée par les instructions de l’ARNm.
Le rôle de l’ARN dans la synthèse des protéines a également d’autres facettes. Outre les instructions pour créer une protéine, l’ARNm contient également les instructions pour commencer et terminer la synthèse des protéines. Ces marqueurs du code génétique sont connus sous le nom de codons de départ et d’arrêt, une série unique de trois paires de bases. Les autres combinaisons possibles de paires de bases codent pour des acides aminés spécifiques. Ce processus simple de l’ARN dans la synthèse des protéines a un double avantage : la traduction s’exécute rapidement et il y a moins de chance de faire une erreur dans la croissance de la protéine.
Pour se protéger contre la production de protéines défectueuses, l’ARN dans la synthèse des protéines possède des garanties intégrées pour corriger les erreurs. Ce travail est la responsabilité de l’ARNr et du ribosome environnant. Si une erreur se produit, le ribosome détache le mauvais acide aminé et attend qu’une molécule d’ARNt délivre le bon acide aminé. Le processus de traduction se poursuit alors sans entraves.