La synthèse d’ARN, également connue sous le nom de transcription, est le processus par lequel les organismes vivants produisent de l’ARN à partir d’ADN. Ce processus est nécessaire, car l’ARN joue un rôle central dans la synthèse des protéines, une fonction vitale. La synthèse d’ARN se produit en une série d’étapes qui décompressent temporairement un brin d’ADN afin que la transcription puisse avoir lieu. Lorsque le processus est terminé, le nouveau brin d’ARN se détache, prêt à commencer la synthèse des protéines. En raison des différentes structures cellulaires des organismes procaryotes et eucaryotes, le processus de synthèse de l’ARN diffère légèrement entre eux.
L’ADN contient les instructions génétiques pour la synthèse des protéines. Pourtant, si l’ADN était directement impliqué dans ce processus, des dommages génétiques pourraient se produire, causant des dommages à l’organisme. Bien que génétiquement unique par rapport à l’ADN, l’ARN agit comme une copie jetable de ces instructions génétiques que les cellules utilisent pour la synthèse des protéines. Comme les protéines sont nécessaires pour construire de nouvelles cellules, la synthèse d’ARN est un processus continu.
Le processus commence par l’ARN polymérase, une enzyme qui décompresse la double hélice de l’ADN et démarre la synthèse de l’ARN. Le processus de décompression sépare les nucléotides appariés de l’ADN. L’ARN polymérase attire les paires de bases pour les nucléotides exposés et commence à construire un seul brin d’ARN. Bien qu’à bien des égards identique à l’ADN, l’ARN en cours de construction présente des différences déterminantes.
Contrairement à l’ADN, l’ARN est un simple brin de matériel génétique sans paires de bases correspondantes. Cette caractéristique est nécessaire pour que l’ARN puisse être “lu” pendant la synthèse des protéines. L’autre différence principale est qu’au lieu d’inclure la paire de bases thymine, l’ARN polymérase fixe l’uracile à la place de la thymine. Cette substitution permet à la cellule de distinguer l’ARN et l’ADN l’un de l’autre.
Lorsque l’ARN polymérase atteint la zone de l’ADN connue sous le nom de région de terminaison, la synthèse de l’ARN s’arrête. Le nouveau brin d’ARN, appelé ARN messager (ARNm), se détache de l’ARN polymérase et quitte le noyau cellulaire. L’ARNm migre vers les mitochondries et les ribosomes. Avec l’ARN ribosomal (ARNr) et l’ARN de transfert (ARNt), l’ARNm travaille ensemble pour produire des protéines, un processus connu sous le nom de traduction.
Bien que la synthèse d’ARN se produise dans tous les organismes vivants, le processus est quelque peu différent chez les procaryotes, des organismes unicellulaires dépourvus de noyau cellulaire. Les bactéries et les archées sont des procaryotes, alors que tous les autres organismes vivants sont des eucaryotes. Comme il n’y a pas de noyau chez les procaryotes, la synthèse d’ARN se produit dans le cytoplasme de la cellule parallèlement au processus de synthèse des protéines. Comme ces deux processus se produisent dans le même espace, les procaryotes sont les seuls organismes sur terre où la transcription et la traduction se produisent simultanément. Comme un noyau cellulaire sépare les emplacements de transcription et de traduction chez les eucaryotes, il y a toujours un bref délai entre la transcription et la traduction.