L’acide ribonucléique (ARN) se trouve généralement dans une seule chaîne. En biologie moléculaire, l’hybridation consiste à combiner deux acides nucléiques. L’hybridation d’ARN se produit lorsqu’un brin d’ARN se combine ou s’hybride avec un autre brin d’ARN ou un brin d’acide désoxyribonucléique (ADN). L’hybridation d’ARN utilise des voies spéciales qui peuvent aider les scientifiques à améliorer la biologie. Les cellules utilisent le processus d’hybridation de l’ARN pour survivre, et les biologistes moléculaires utilisent l’hybridation pour développer de nouvelles façons de lutter contre les maladies et de fabriquer des médicaments.
Le processus de réplication de l’ARN utilise l’ADN pour former les hybrides d’acide ribonucléique les plus courants. Les macromolécules ADN-ARN ne se forment que brièvement avant que le nouvel ARN ne soit libéré. Ce processus important produit de l’ARN messager (ARNm). L’ARNm produira des protéines à l’aide ou produira d’autres acides ribonucléiques et macromolécules. En utilisant ce processus, des expériences sont développées pour explorer les types de protéines que chaque hybridation ADN-ARN est responsable de la création.
Dans des virus spéciaux, appelés rétrovirus, l’hybridation d’ARN est utilisée pour infecter la cellule hôte. Le processus est utilisé avec une enzyme spéciale appelée transcriptase inverse. Le virus injecte des copies d’ARN dans la cellule avec l’enzyme spéciale. L’enzyme utilise des macromolécules pour former un hybride ARN-ADN. La transcriptase inverse est utilisée dans des expériences pour aider à étudier l’information génétique des rétrovirus.
Les structures des complexes hybrides d’ARN sont importantes pour la signalisation cellulaire ou la communication. Dans certains rétrovirus, l’hybridation de l’ARN indique à la transcriptase inverse de dégrader la copie d’ARN d’origine. La cellule reconnaîtrait l’ARN envahisseur et s’en protégerait, mais elle se dégrade rapidement pour éviter cela. Aucun autre processus ne se produit, de sorte que la forme et la taille de l’hybride ARN-ADN doivent signaler à la transcriptase inverse de lancer le nouveau processus de destruction des preuves.
De nombreuses expériences de laboratoire utilisent un ARN spécial qui brille, appelé marqueurs, pour aider à afficher où l’hybridation de l’ARN a lieu. L’hybridation sur site, ou l’hybridation in situ, est souvent utilisée pour voir où certaines macromolécules résident à l’intérieur d’un tissu. Ce processus utilise des températures plus élevées pour détacher l’ADN, ce qui provoque l’hybridation de l’ARN avec les marqueurs injectés. Le refroidissement rapide des tissus permet aux scientifiques d’utiliser des étiquettes pour trouver des parties de tissus. Les données peuvent conduire à de nouvelles stratégies de lutte contre la maladie au niveau moléculaire.
La formation originale d’hybrides d’ARN a eu lieu en 1960 et a été menée pour la première fois avant que les scientifiques ne connaissent les différents types d’ARN. L’information génétique était connue pour être transférée de l’ADN à l’ARN, mais la formation d’un hybride ADN-ARN n’était pas comprise. Les expériences ont montré les premiers hybrides ADN-ARN, qui ont également prouvé que l’ADN était utilisé pour fabriquer l’ARN à l’aide d’une enzyme appelée ARN polymérase.