Cours de Biologie Moléculaire Partie I (2024-2025) - Université Abdelmalek Essaadi PDF

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ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER Cours de Biologie Moléculaire Partie I Cycle : License Filière : Biotechnologies Options : Biotechnologie Animale et Végétale Pr. Zeineb ZIAN Année universitaire : 2024-2025  ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER Introduction La biologie moléculaire est une discipline scientifique qui décrit la manière dont l’information génétique est conservée, transmise et exprimée. Le terme biologie moléculaire utilisé pour la première fois en 1938 par Warren Weaver, désigne également l’ensemble des techniques de manipulation des acides nucléiques (ADN, ARN), appelée aussi techniques de génie génétique. Pour cela, les techniques d’étude et de modification des gènes et de leur expression font partie intégrante de la biologie moléculaire.  ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER Chapitre I : Les acides nucléiques I. Acides nucléiques Les acides nucléiques sont des biomolécules abondamment présentes dans les organismes vivants. Ce sont des substances présentes, non seulement dans le noyau mais aussi dans le cytoplasme des cellules. Il en existe 2 types : - l’acide désoxyribonucléique ou ADN - l’acide ribonucléique ou ARN. L’ADN et l’ARN sont de longues molécules formées par la répétition de sous unités appelées nucléotides. Chaque nucléotide est constitué à son tour de 3 parties : - Une base azotée ; - Un sucre ou ose à cinq carbones ribose ou désoxyribose ; - Un groupement phosphate. Les groupements phosphates et les molécules d’ose qui composent les acides nucléiques sont identiques et jouent un rôle structural, par contre les bases peuvent être de 4 types et recèlent l’information génétique. Cinq bases majeures, partagées en deux séries, entrent dans la composition des nucléotides et leurs polymères. Elles vont conférer aux composés biologiques dont elles font partie des propriétés capitales. Les polynucléotides biologiques sont : - le support moléculaire de l'information génétique : l'ADN (et ARN pour certains virus) est le support de l'hérédité et du codage des composés biologiques (les ARN, les protéines) ; - des effecteurs de l'expression de l'ADN en peptides et protéines : acide ribonucléique (ARN) regroupés en trois classes : § Les ARN messagers (ARNm) § Les ARN de transfert (ARNt) § Les ARN ribosomaux (ARNr)  ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER 1. L’ADN, Support de l’information génétique En 1869 : Fredrich Micher utilisa une protéase (pepsine : découverte en 1836) pour séparer le noyau du cytoplasme. Il a observé une petite tache de poudre grise qui s'était détachée d'un liquide claire jaunâtre (cytoplasme). Il l'appela nucléine. En 1889 : Le biologiste Altman a précisé que la nucléine c'est un acide nucléique. En 1928 : Le travail pionnier de Fred Griffit sur le transfert de la virulence du pathogène Streptococcus pneumoniae, communément appeler pneumocoque est l’expérience qui prouva que l’ADN était bien le matériel génétique : Griffit découvrit que s’il faisait bouillir des bactéries virulentes et les injectait à des souris, celles-ci n’étaient pas infectées et qu’on ne pouvait retrouver aucun pneumocoque chez les animaux. Quand il injectait un mélange de bactéries virulentes tuées et de bactéries non virulentes tuées et de bactéries non virulentes vivantes, les souris mouraient. De plus, on pouvait isoler des bactéries virulentes de ces souris mortes. En conclusion, l’expérience de Griffith a montré que la souche S tuée ne tue pas la souris, mais lorsqu'elle est mélangée avec la souche R vivante, la souris injectée meurt. Comme conclusion la souche R est transformée en souche S, et le facteur transformant est l'ADN. 2. Composition chimique de l'ADN Les travaux de Kornberg révélèrent que les précurseurs de l'ADN étaient des nucléotides riches en énergie (dNTP, dCTP, dTTP, dGTP). Chaque nucléotide est composé d'acide phosphoriques, base azotée (A, T, C, G) et un pentose (2'-désoxy-β-D-Ribose). La liaison formée entre deux phosphates donne un anhydride avec une liaison très riche en énergie, et la liaison entre le groupement acide du phosphate et l'hydroxyle du sucre donne une liaison ester. La liaison formée entre le sucre et la base est une liaison osidique de type β-N-glycosidique (fig. 1, 2, et 3). Fig.1: Formes du phosphate et les liaisons formées.  ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER Fig.2: Les pentoses qui rentrent dans la composition des acides nucléiques (ADN,ARN). Numérotation d'un sucre, le prime (') est ajouté dans la numérotation pour la distinguer à celle des bases. Fig.3: Les cinq bases azotées de l'ADN et l'ARN (Purines [A et G], Pyrimidines [C, T et U]) 3. Structure de l'ADN Les acides désoxyribonucléiques sont de très grandes molécules composées de deux chaines polynucléotidiques enroulées l'une autour de l'autre pour former une double hélice régulière (La forme B a un diamètre de 2,47 nm) (fig. 4). Les deux chaînes de nucléosides monophosphates sont liées chacune par une liaison ester entre son carbone 3’ (alcool secondaire) et le carbone 5’ (alcool primaire) du nucléotide suivant. Ces deux chaînes de nucléotides sont unies entre elles par des liaisons hydrogènes pour former un hybride en forme de double hélice (modèle de J.D. Watson et F.H.C. Crick, 1953) dont les deux brins sont : - antiparallèles : l’un est constitué d’un enchaînement commençant à gauche et se poursuivant vers la droite, l’autre commençant à droite et se poursuivant vers la gauche ;  ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER - complémentaires : chaque adénine (A) d’un des deux brins est liée par deux liaisons hydrogène avec une thymine (T) de l’autre brin, et chaque guanine (G) d’un brin est liée par trois liaisons hydrogène avec une cytosine (C) de l’autre brin. De sorte que si on désigne les nucléotides par les lettres A, C, G et T en fonction des bases azotées qu’ils contiennent, on peut lire sur cette figure le texte suivant :...AGAGTCGTCTCGAGTCA......TCTCAGCAGAGCTCAGT... Fig.4: Structure détaillée de la double hélice de l'ADN (forme B). Un tour d'hélice recouvre environ 10.5 pb (34 Å). Le squelette de chaque brin est formé de sucre et de phosphate. Les bases azotées sont projetées vers l'intérieur de la molécule mais restent accessibles au solvant par les deux sillons (petit et grand sillon). 4. Interactions entre C-G et A-T Deux types de paires de bases, souvent appelées paires de bases complémentaires prédominants dans la plupart des ADN (A-T et C-G). La paire de base A-T est associé par deux liaisons hydrogène et le G-C par trois liaisons hydrogène.  ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER 4.1. Liaison hydrogène Les liaisons hydrogène entre les bases complémentaires sont l'une des caractéristiques fondamentales de la double hélice, car elles assurent la stabilité thermodynamique de l'hélice et la spécificité de l'appariement. Une liaison hydrogène est formée entre un atome ou groupement donneur d'hydrogène chargé positivement et un autre accepteur chargé négativement (fig.5). Dans l'ADN, les liaisons hydrogène stabilisent les paires de base de la double hélice. La complémentarité entre les bases repose sur des raisons stériques. Fig.5: Mise en évidence des groupements impliqués dans les liaisons H L'appariement de base entre deux purines, deux pyrimidines ou des bases non complémentaires A- C ou G-T est défavorisé, parce que les liaisons hydrogènes appropriées ne peuvent se former sous peine de rompre la géométrie de l'hélice. Une conséquence de cette règle d'appariement des bases est que la séquence d'un brin définit la séquence des bases de l'autre brin. 4.2. Stabilisation de la double hélice de l'ADN La stabilisation de la double hélice s'effectue par des liaisons chimiques faible et non covalentes à la fois internes et externes : 1- Liaisons hydrogène entre les bases. 2- Interactions hydrophobes et électroniques entre les bases 3-Interactions hydrophiles des groupements sucre et phosphate avec le milieu aqueux. Cette stabilité n'entraîne pas une rigidité de la molécule d'ADN et celle-ci peut adopter des conformations différentes selon les régions. Plusieurs conformations correspondant à des sens d'enroulement différents ou des pas différents ont été trouvées, les principales étant forme B, A, et Z.  ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER 5. Formes de l'ADN Dans l'espace les deux chaines présentent une configuration hélicoïdale. Elles s'enroulent autour d'un axe imaginaire pour constituer une double hélice à rotation droite (Forme A et B) ou bien a rotation gauche (Forme Z). Forme B : C’est la forme biologique la plus importante de l’ADN, elle correspond à la forme décrite par Watson et Crick en 1953. Cette forme est caractérisée par un pas (tour) d'hélice de 10.5 pb (34 Å) et un diamètre de 2,37nm (fig. 6). La forme B de l'ADN est caractérisée aussi par la présence de deux sillons, le petit sillon et le grand sillon (fig. 7). Les protéines font des liaisons avec l'ADN au fond des sillons (le grand, le petit ou les deux), ces liaisons sont spécifiques (liaisons hydrogène) ou non spécifiques (interactions de Vander Waals, et interactions électrostatiques générales). Fig.6: ADN forme B. Toutes les bases ont la même conformation par rapport à l'ose et sont à l'intérieur de l'hélice. Les groupements phosphate et les désoxyriboses sont à l'extérieur (Passarge, 2007).  ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER Fig.7: Les groupements chimiques des bases exposés au solvant (projetés vers l'extérieur) dans la double hélice. A: atomes accepteurs d'hydrogène, D: atomes donneurs d'hydrogène, H: hydrogène non polaire, M: groupements méthyles. Les différentes formes de l'ADN se distinguent par : 1- Nombre de paires de bases dans chaque tour d'hélice. 2- Pas de l’hélice (longueur) 3- Diamètre hélicoïdal de la molécule 4- Sens de la double hélice (droit, gauche). Forme A : Cette forme est rencontrée dans des solutions où il y a peu d’eau (après extraction) ou in vivo lorsque l’ADN est associé à des complexes protéiques. La forme A est observée notamment dans les hélices hybrides ADN-ARN. Cette forme est plus « ressérrée » que la forme B avec un diamètre plus large (2,6 nm). Elle est plus compacte avec une distance de 0,23 nm entre deux paires de base successives et un nombre de paire de base par tours plus important (11 pb/tour). Comme l’hélice B, le sens du pas de l’hélice A est à droite. Les paramètres de l’hélice A sont différents de l’hélice B : Si la concentration saline augmente, il y aura passage en hélice A’ (12 pb/tour). Le grand sillon est plus profond que dans l’hélice B (13,5 Å contre 8,5 Å), et le petit sillon très peu profond (2,8 Å contre 7,5 Å dans l’hélice B). La largeur des sillons est également très différente entre les deux hélices, le grand sillon de l’hélice A est plus  ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER étroit que celui de l’hélice B (2,7 Å contre 11,7 Å). A l’inverse, le petit sillon de l’hélice A est beaucoup plus large que celui de l’hélice B (11 Å contre 5,7 Å). Forme Z : Forme une double hélice à rotation gauche (fig. 8) ; nombre de paires de bases par tour d'hélice est de 12, le pas d'hélice est de 4.56 nm, et un diamètre de 1.8 nm. Elle peut se trouver aussi in vivo dans certaines conditions particulières et en très faible proportion. Cette forme présente les caractéristiques suivantes : - Le squelette présente une conformation en zigzag favorisée par un taux de GC élevé (moins lisse que l'ADN-B). - Il y’a un seul sillon, qui ressemble au petit sillon de l'ADN-B - Les phosphates sont plus proches les uns des autres que dans l'ADN-B. - L'ADN-Z ne peut pas former de nucléosomes. - La transformation de l'ADN-B en ADN-Z se fait lors de la transcription des gènes (au site d'initiation de la transcription). Fig. 8: Forme Z de DNA (Passarge, 2007)  ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER 6. Propriétés physico-chimiques de l'ADN Les liaisons hydrogène et les interactions hydrophobes qui maintiennent la structure en double hélice sont des forces faibles et des quantités relativement petites d'énergie peuvent séparer les deux brins. C’est le processus de dénaturation. 6.1. La Solubilité L’ADN est un polyanion dont les sels de sodium sont solubles dans l’eau en formant solutions à viscosité élevée. Les alcools et en particulier l’éthanol, précipitent les molécules d’ADN sous forme agglomérats en longues fibres. 6.2. La densité La densité des molécules d'ADN est telle qu'on peut les séparer par ultracentrifugation dans des gradients de densité (chlorure de césium). 6.3. La charge La charge de ces molécules à pH physiologique est négative et directement proportionnelle à leur longueur (nombre de nucléotides). Charge dont la contribution est uniquement due au groupement phosphates (à ce pH les bases ne portent aucune charge). Cette propriété est utilisée pour les séparer par électrophorèse. 6.4. Propriétés spectrales La propriété d'absorption des purines et pyrimidines dans l'UV à 260 nm, et les protéines à 280 nm permet de doser les acides nucléiques, et aussi bien d'estimer la contamination par les protéines lors de la purification des acides nucléiques. C = A260*DF*100 (unité : μg/μl, C: concentration, A: Absorbance, DF: facteur de dilution) P (pureté) = A260 /A280 (Une solution d'ADN est considérée pure si 1.7 ≤ P ≤ 2) Le spectre d'absorption de l'ADN natif n'est pas identique à celui du même ADN dénaturé par la chaleur (chauffage à 100°C) ou par l'urée ou encore à pH très alcalin. L'ADN dénaturé a une absorption à 260 nm plus élevée que l'ADN natif, d'un facteur 1,6. Cette propriété appelée l'effet hyperchrometre ou hyperchromicité.  ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER L'absorption de l'ADN natif, à 260 nm, en fonction de la température (courbe de fusion), présente l'allure d'une sigmoïde : le point d'inflexion de cette courbe, qui correspond à la demi-variation d'absorbance, est la température de fusion de la molécule, notée Tm (melting temperature). 6.5. Température de fusion Si une solution d'ADN est chauffée, à une certaine température, les liaisons hydrogène qui assurent la cohésion des 2 brins appariés se rompent. On parle de fusion de l'ADN caractérisée par la température de fusion, où 50 % de l'ADN est dénaturé (fig. 9). Fig.9: La séparation des brins d'ADN en fonction de la température. Tm est la température pour parvenir à 50% de séparation des deux brins. Il ya une augmentation de l'absorption à 260 nm. Les régions riches en A et T s'ouvrent plus rapidement à celles riches en C et G (Clark, 2005). 6.6. Facteurs influençant la Tm Il faut noter que la température de fusion Tm est dépendante de la force ionique du milieu et qu'elle diminue lorsque cette dernière augmente (dans des milieux où [NaCl] > 1M). La température de fusion est influencée par plusieurs facteurs :  ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER - Le pourcentage de bases C-G : la Tm augmente avec l'augmentation du % CG (qui forment trois liaisons hydrogène, comparé aux deux liaisons pour A-T) (fig.9). Pour les petites séquences comme les amorces (17 à 31) Tm= 4(C+G) + 2(A+T). - La longueur de la molécule d’ADN (nombre de nucléotides) - Les cations (mono ou divalent). - Les polyamines. - Les protéines. 7. Dénaturation et renaturation La dénaturation et la renaturation de l'ADN sont deux processus fondamentaux qui se produisent lorsque l'ADN est chauffé ou refroidi, entraînant la séparation et la réappariement des brins d'ADN. La dénaturation et la renaturation des brins d'ADN en solution sont des reconstitutions critiques pour diverses fonctions biologiques normales (réplication, transcription …etc.). Ces deux processus sont couramment utilisés dans les techniques de biologie moléculaire, comme la PCR (réaction en chaîne par polymérase), où les cycles de dénaturation et de renaturation permettent l'amplification de l'ADN. 7.1. Dénaturation de l'ADN La dénaturation de l'ADN est le processus par lequel les deux brins d'ADN se séparent. Cela se produit généralement en augmentant la température, qui rompt les liaisons hydrogène entre les bases complémentaires. 7.2. Renaturation de l'ADN La renaturation, ou réhybridation, est le processus inverse de la dénaturation. Lorsque l'ADN dénaturé est refroidi lentement, les brins complémentaires peuvent se réaligner et reformer les liaisons hydrogène entre les bases complémentaires, ce qui restaure la structure hélicoïdale double brin. La renaturation dépend de plusieurs facteurs : Concentration d'ADN : une concentration plus élevée de brins complémentaires augmente les chances de réassociation. Température optimale : une baisse progressive de la température facilite l'appariement correct des brins complémentaires.  ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER II. Les ARN Ces molécules sont toutes des copies complémentaires d’un des deux brins de l’ADN et sont synthétisées lors de la transcription. Les ARN participent à toutes les étapes de l’expression des gènes et de la biosynthèse des protéines. Ils servent d’intermédiaire pour la circulation de l’information génétique de l’ADN aux protéines, et interviennent dans la structure des ribosomes et dans la régulation de l’expression des gènes. Toutes les cellules, à l’exception des virus, contiennent trois types essentiels d’ARN : les ARN ribosomiques (ARNr), les ARN de transfert (ARNt) et les ARN messagers (ARNm) qui interviennent lors de la traduction. Les ARN peuvent être classés en deux groupes selon leurs fonctions : - Les ARN codants qui sont traduits en polypeptides par les ribosomes : les ARN messagers (ARNm) qui sont des intermédiaires porteurs de l’information pour la synthèse protéique (2-3% des ARN totaux). - Les ARN non codants qui ne seront pas traduits en polypeptides : o ARN intervenants dans la traduction : ARN de transfert (ARNt) et ARN ribosomiques (ARNr). o Chez les eucaryotes il existe des petits ARN nucléaires : snRNA (small nuclear RNA) qui se lient à des protéines spécifiques et interviennent dans la maturation des ARNm (élimination des introns). L’ARN télomérase est également impliquée dans la réplication de l’ADN à l’extrémité du chromosome. L’ARN antisens et le petit ARN d’interférence (ARNsi pour short interfering) sont impliqués dans la régulation des gènes. 1. Structure et caractéristiques des ARN : L’ARN est un polymère de ribonucléotides puriques ou pyrimidiques liés entre eux par des ponts 3’,5’ phosphodiester, analogues à ceux de l’ADN. L’ARN est plus court (70 à 10 000 nucléotides). L'ARN existe sous forme d'une seule chaîne polynucléotidique (simple brin). Cette chaîne est beaucoup plus courte que les chaînes d’ADN (fig. 10).  ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER Fig. 10 : structure d’une molécule d’ARN Les règles d’appariements entre deux brins d’ARN (CG et UA). L’appariement entre bases complémentaires pourra s’observer : - soit sur une même molécule d’ARN ; dans une région repliée en épingle à cheveu (région où existe une auto-complémentarité). - soit entre deux molécules d’ARN différentes (puisqu’une molécule d’ARN ne possède qu’un brin) - Il peut former une hélice hybride où un brin d’ARN est apparié à un brin d’ADN (hétéroduplexe) : Hybrides ADN/ARN. Les acides ribonucléiques peuvent se trouver sur de multiples conformations différentes ce qui leur permet d'exercer des fonctions variées au sein de la cellule. Les structures secondaires les plus simples dont les ARN simple brin apparaissent par appariement des bases complémentaires. Des boucles en épingle à cheveux se forment par appariement des bases et sont longues de cinq à dix nucléotides chacune. Des structures tiges boucle résultant de l'appariement de bases de 10 à  ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER plusieurs centaines de nucléotides. Ces repliements simples peuvent coopérer pour former des structures tertiaires plus complexes comme par exemple le pseudonoeud. Les différentes structures que peut prendre la molécule d’ARN produisent différents types d’ARN. Il existe quatre types principaux d'ARN : - ARN messagers (ARNm) : Transfert d’information de l’ADN - ARN ribosomiques (ARNr) : Constituants du ribosome - ARN de transfert (ARNt) : Fixent les acides aminés et les transportent sur le ribosome - ARN interférents (ARNi) : Rôle régulateur, influe sur la stabilité ou l’accessibilité de l’ARNm. 2. Les ARN ribosomiques (ARNr) : Ce sont les produits de transcription au niveau du nucléole (lieu de synthèse de nombreux ARN non codants). Les ribosomes sont des complexes nucléoprotéiques qui sont le siège de la biosynthèse des protéines (traduction des ARNm). Ce sont les véritables « usines à protéines » de la cellule. Ils s'associent à des protéines (65% ARNr et 35% protéines) pour former les ribosomes qui sont des organites cellulaires indispensables à la synthèse des protéines lors de la traduction. Ils représentent 80% des ARN totaux. Ils sont situés dans le cytoplasme et sont nommés en fonction de leur vitesse de sédimentation après ultracentrifugation exprimée par S (S pour Svedberg, l’unité de Svedberg étant l’unité de mesure de la sédimentation) (fig. 11). Les ARN ribosomiques ont un rôle : - structural (ribosomes) puisqu’ils constituent en partie la matière d’un ribosome ; - fonctionnel (traduction) : rôle de facilitation de la fixation sur le ribosome des autres ARN (ARNt, ARNm). Fig.11 : ARN ribosomique  ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER § Le ribosome des procaryotes : Un ribosome (70S) de E.coli est formé de deux sous-unités (fig.12): Une grande sous-unité (50S), qui contient un ARNr 5S de 120 nucléotides (un seul exemplaire), un ARN 23 S de 2904 nucléotides (un seul exemplaire), et 34 protéines. L’ensemble forme une masse d’environ 1,6 million de Da (1590 kDa). Une petite sous-unité 30 S qui contient un ARNr 16S de 1542 nt et 21protéines. L’ensemble forme une masse d’environ 900 000 Da (930 kDa). § Le ribosome des eucaryotes : Chez les eucaryotes, les ribosomes sont un peu plus gros (80S, les deux sous-unités étant de 40S et 60S): quatre au lieu de trois (fig.12). Petite sous-unité: 18S 1800 nt + 33prot = 40S (1400 kDa), Grande sous-unité: 28S 4700 nt +5.8 S 150 nt +5S 120 nt +49 protéines = 60S : (2820 kDa). Fig.12 : les ribosomes chez les procaryotes et les eucaryotes 3. ARN de transfert (ARNt) : Les ARNt sont ainsi appellés car ils vont transférer et véhiculer les acides nucléiques qui se trouvent dans le cytoplasme jusqu’au ribosome (lieu de la synthèse protéique).  ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER Ils ont une structure secondaire caractéristique en feuille de trèfle. Ils représentent 15% des ARN totaux et servent à "traduire" les codons de l’ARNm en acides aminés (Ils se fixent sur les sites du ribosome où va être lu l’ARNm). Leurs extrémités 3'OH se terminent toujours par le triplet de nucléotides CCA. C'est au niveau de cette extrémité que se fixent les acides aminés au cours de la traduction. Chaque acide aminé se fixe sur son ARNt spécifique (mais plusieurs ARNt peuvent transporter le même acide aminé, ils sont appelés ARNt isoaccepteurs) et sera transféré à la protéine en formation. Les ARNt contiennent une région appelée boucle de l'anticodon constituée d’un triplet de nucléotides dont les bases sont complémentaires de l'un des codons de l'ARNm (fig.13). Fig.13 : structure d’ARNt 4. ARN messager (ARNm) : L’ARNm est le support de l'information transcrite à partir de l'ADN, qui intervient dans la traduction. L’ARNm est sous forme simple brin et plus court que l’ADN. L’existence néanmoins parfois de structures secondaires type épingles à cheveux, qui correspondent à des zones où le simple brin d’ARN s’hybride avec lui-même. Ces régions jouent souvent un rôle dans le contrôle de la traduction de cet ARNm (fig.14).  ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER Fig.14 : Structures secondaire de l’ARN 5. Autres petits ARN : A côté des ARN codants (ARNm) et des ARN non codants impliqués dans la machinerie de synthèse des protéines (ARNr et ARNt), il existe plusieurs petits ARN non codants: snRNA snoRNA, micro RNA et si RNA. o ARN fonctionnels snRNA : les plus connus - petits ARN nucléaires, - 100 à 200 bases, - rôles dans la maturation des ARNm (épissage) et des ARNr: associés à des protéines assurent l’épissage des introns, qui suit la transcription d’un gène. Ainsi l’information génétique discontinue dans le gène deviendra continue dans l’ARNm. o ARN fonctionnels snoRNA : - petits ARN localisés dans le nucléole où sont synthétisés les ARNr et les ARNsn. - ≈100 bases, - impliqués dans la maturation des ARNr o ARN fonctionnels micro RNA, si RNA : - siRNA, miRNA : ARN non codants  ROYAUME DU MAROC UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES TANGER - petits ARN (≈ 20 bases) - capables de s’hybrider de façon complémentaire avec les ARNm et favoriser leur dégradation ou du moins leur inactivité. Ces ARN pourraient interférer avec les ARNm ou mettre en jeu la machinerie de l’ARN interférence et moduler l’expression des gènes. - miRNA : micro ARN intervenant dans la régulation post transcriptionnelle - siRNA : petits ARN interférants (small interfering RNA) produits après exposition à un ARN étranger, complémentaires à 100% des ARNm cibles.