L’acide ribonucléique messager, communément appelé ARN messager ou ARNm, est une molécule d’ARN qui code un plan chimique pour la synthèse d’une protéine. L’ARN messager contient une copie des données génétiques contenues sur un brin d’ADN. L’ADN contient la somme des informations génétiques primaires d’une cellule et est stocké dans le noyau de la cellule. L’ARNm fonctionne pour transporter ces données hors du noyau et dans le cytoplasme d’une cellule où les protéines peuvent être assemblées.
L’ARN messager est simple brin, par opposition à l’ADN, qui a deux brins disposés en double hélice. Comme l’ADN, les molécules d’ARNm sont composées de nucléotides, les éléments constitutifs des acides nucléiques. Différents nucléotides, lorsqu’ils sont disposés dans certaines séquences, fournissent le code modèle utilisé pour la production de protéines. Les groupes triplets de trois nucléotides sur un brin d’ARNm sont appelés codons ; chaque codon contient le code d’un seul acide aminé. Les protéines sont constituées d’acides aminés.
Il existe quatre nucléotides différents qui peuvent exister sur un brin d’ARN messager : l’adénine, l’uracile, la guanine et la cytosine. Pour cette raison, il existe 64 groupes triplets possibles, ou codons, contenant des matrices pour différents acides aminés. Il n’y a cependant que 20 acides aminés différents ; certains codons codent pour les mêmes acides aminés. Les scientifiques ont identifié pour quel acide aminé chaque codon sur un brin d’ARNm fournit une matrice. Le codon uracile-adénine-guanine, par exemple, code pour un acide aminé qui signale la fin de la matrice protéique.
L’information génétique de l’ADN est transférée à l’ARN messager par un processus appelé transcription, qui comporte trois étapes. Lors de l’initiation, la double hélice d’ADN est «décompressée» en deux brins distincts. Vient ensuite l’élongation, dans laquelle les nucléotides d’ARNm sont assemblés par des protéines en utilisant un brin de l’ADN non compressé comme matrice. Cette étape est similaire au processus par lequel l’ADN se divise et se réplique. La transcription se termine par la phase de terminaison, au cours de laquelle les protéines d’assemblage atteignent une série de nucléotides qui leur signalent de cesser de s’ajouter à l’ARN messager.
Après la transcription, l’ARN messager est modifié par davantage de protéines afin qu’il soit complètement prêt à servir de matrice génétique pour une protéine. Le processus par lequel la matrice d’ARN messager est interprétée et les protéines sont produites est appelé traduction. La traduction se produit dans les ribosomes, des corps cellulaires spécialisés qui produisent des protéines. Les ribosomes produisent des acides aminés basés sur les modèles donnés par les codons dans l’ARNm. Les interactions chimiques entre ces acides aminés leur donnent la structure qui leur permet de fonctionner comme des protéines, qui sont essentielles à presque tous les systèmes vivants.