La synth?se des prot?ines est le processus cellulaire de cr?ation de prot?ines. Leurs formules et les instructions pour les fabriquer sont cod?es dans l’ADN. Il est utile de se r?f?rer au processus en deux parties. La transcription de la synth?se des prot?ines copie le code ADN. La traduction de la synth?se des prot?ines fait correspondre le code aux compos?s chimiques de la cellule, dont la combinaison devient une prot?ine.
L’acide d?soxyribonucl?ique (ADN), le sch?ma directeur d’un organisme individuel, est structur? comme une double h?lice. Une bonne analogie est une longue bande de fermeture ?clair torsad?e. Il y a deux brins constitu?s de sucres ? 5 carbones et de phosphates. Les pontage sont des nucl?otides appari?s imbriqu?s, comme les dents oppos?es d’une fermeture ?clair ferm?e. L’ad?nine (A) s’apparie avec la thymine (T), la cytosine (C) s’apparie avec la guanine (G) et vice versa.
La transcription de la synth?se des prot?ines commence dans le noyau d’une cellule, o? l’ADN est ?d?compress?? par une enzyme appel?e h?licase, ce qui donne deux brins s?par?s. Une enzyme critique appel?e ARN polym?rase (RNAP) se fixe ensuite ? l’un des brins pour lancer un processus appel? ?longation. Il identifie le premier nucl?otide sur le brin matrice d’ADN et, ce faisant, attire un nucl?otide libre qui doit ?tre appari? avec lui. RNAP passe ensuite au nucl?otide suivant sur le brin d’ADN, et passe au suivant, et au suivant, jusqu’? ce qu’une cha?ne d’acide ribonucl?ique (ARN) soit assembl?e.
L’ARN est un simple brin de nucl?otides non appari?s capable de conserver son int?grit? structurelle gr?ce ? l’ajout de mol?cules d’oxyg?ne. La cha?ne d’ARN qui a ?t? construite par son agent polym?rase, certaines avec plus de 2 millions de nucl?otides, est appel?e ARN messager (ARNm). En th?orie, l’ARNm est cens? ?tre un duplicata exact du simple brin d’ADN inutilis? laiss? derri?re lui. En pratique, ce n’est pas exact, et des erreurs de transcription de synth?se prot?ique peuvent ?galement se produire.
L’ARNm est donc une tr?s longue cha?ne de seulement quatre nucl?otides diff?rents. Sa s?quence est appel?e transcrit. Un exemple pourrait ?tre AAGCAUUGAC – quatre lettres, peut-?tre 2 millions d’entre elles, dans un ordre apparemment al?atoire. Il est quelque peu utile d’analoguer la vie du carbone comme ?tant un bio-ordinateur 4 bits ? tr?s grande ?chelle. Il est ? noter en particulier que, dans l’ARN, la thymine est remplac?e par un nucl?otide similaire appel? uracile (U).
Comme son nom l’indique, l’ARN messager ?chappe ? son confinement dans le noyau d’une cellule ? travers les pores le long de la membrane nucl?aire. Une fois dans le cytoplasme de la cellule, son destin est de livrer la transcription de la synth?se des prot?ines, copi?e ? partir de l’ADN, vers des structures appel?es ribosomes. Les ribosomes sont les usines ? prot?ines de la cellule et, l?, se produit la deuxi?me ?tape de la synth?se des prot?ines.
La s?quence cod?e de nucl?otides doit ?tre traduite. Un ribosome se fixe sur l’ARNm et, dans le processus de lecture de ses s?quences, attire des fragments d’ARN appel?s ARN de transfert (ARNt), qui auront trouv? et li? ? un acide amin? libre sp?cifique ? sa courte s?quence de nucl?otides. S’il y a une correspondance, l’ARNt et sa cargaison se lient au ribosome. Au fur et ? mesure que le ribosome lit la s?quence suivante, et la suivante, dans un processus ?galement appel? ?longation, une longue cha?ne polypeptidique d’acides amin?s en r?sulte.
Les prot?ines qui diff?rencient les tissus organiques dans leur forme et leur fonction sont les soi-disant ???l?ments constitutifs de la vie??. Ils sont, ? leur tour, construits comme une cha?ne de divers acides amin?s – la traduction du code ADN tel que transcrit par l’ARN pour la t?che m?tabolique la plus importante de sa cellule h?te. Il reste cependant une derni?re ?tape pour achever la synth?se des prot?ines qui frustre la compr?hension scientifique. Dans un processus appel? repliement des prot?ines, la longue cha?ne d’acides amin?s se plie, s’enroule, se noue et se compacte autrement dans sa structure unique. Alors que les superordinateurs ont r?ussi ? plier les formules de prot?ines dans leurs formes tridimensionnelles correctes, la plupart des puzzles de prot?ines ont ?t? r?solus intuitivement par des personnes ayant un sens aigu des dimensions spatiales variables.