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Quel est l’effet d’oscillation de l’ARNt?

L’effet d’oscillation est un effet causé par la redondance trouvée dans le code génétique. Chaque acide aminé est codé par une séquence de 3 nucléotides sur l’ARNm. Les triplets sont appelés codons.

Bien qu’il n’y ait que 21 acides aminés, 61 des 64 codons possibles trouvés sur le code de l’ARNm pour les acides aminés (les 4 autres codons signalent les points d’arrêt et de départ de la traduction). Ainsi, chaque acide aminé peut être codé par plus d’un codon. Pour tout acide aminé, les 2 premiers nucléotides du codon sont toujours identiques. C’est le 3ème nucléotide qui peut changer. C’est là que l’oscillation entre.

Si la cellule devait coupler des molécules d’ARNt qui complétaient exactement la séquence trouvée sur l’ARNm, il faudrait que la cellule ait 61 molécules d’ARNt différentes. Grâce à des expériences, les scientifiques ont découvert que la plupart des organismes ont beaucoup moins de molécules uniques d’ARNt que cela, bien qu’ils puissent traduire avec succès les protéines. Cette contradiction était un peu un paradoxe, et qui a intrigué Francis Crick (de la renommée d’ADN de Watson et de Crick).

La réponse à ce paradoxe est que le 3ème nucléotide du codon ne nécessite pas le même niveau de spécificité de liaison que la première 2 – la 3ème position “vacille” entre plusieurs possibilités de nucléotides. L’oscillation permet à une cellule de synthétiser avec succès des protéines sans avoir besoin d’avoir tous les 61 codons représentés dans l’ARNt de la cellule.

Il peut également fournir une certaine protection contre les mutations délétères, car une mutation de l’ADN à la 3e position de n’importe quel codon a de bonnes chances de ne pas modifier l’acide aminé inséré au cours de la traduction. C’est bon pour nous car cela transforme une mutation potentiellement pathogène en une mutation silencieuse qui ne provoque aucun effet perceptible.

On pourrait parler de “relaxation” des règles d’appariement des bases dans la 1ère position d’un anticodon d’une molécule d’ARNt.

La troisième base d’un codon (ou la première base d’un anticodon) – appelée position d’oscillation – joue un rôle moindre dans la détermination de l’acide aminé codé que ne le font les première et seconde bases. Une raison à cela est que l’anticodon de l’ARNt peut avoir une base non standard – appelée Inosine (I) – dans la première position. Contrairement aux bases standard qui forment des paires de bases spécifiques (au moins dans les positions non-wobble), l’inosine peut se lier avec l’adénine, la cytosine ou l’uracile.

“Les première et seconde bases d’un codon forment presque toujours des paires de bases de Watson-Crick standard avec les troisième et deuxième bases, respectivement, de l’anticodon correspondant, mais quatre interactions non standard peuvent se produire dans la position de wobble. Ainsi, un anticodon donné dans l’ARNt avec G dans la première position (oscillation) peut être associé aux deux codons correspondants qui ont soit de la pyrimidine (C ou U) dans la troisième position (Figure 4-21) Par exemple, les codons de la phénylalanine UUU et UUC (5 ‘-> 3’) sont tous deux reconnus par l’ARNt qui a le GAA (3 ‘-> 5’) comme anticodon. deux codons quelconques du type NNPyr (N = n’importe quelle base, Pyr = pyrimidine) codent pour un seul acide aminé et sont décodés par un seul ARNt avec G dans la première position (oscillation) de l’anticodon.

Bien que l’adénine se trouve rarement dans la position d’oscillation de l’anticodon, de nombreux ARNt dans les plantes et les animaux contiennent de l’inosine (I), un produit désaminé de l’adénine, à cette position. L’inosine peut former des paires de bases non standard avec A, C et U. Un ARNt avec inosine dans la position d’oscillation peut ainsi reconnaître les codons d’ARNm correspondants avec A, C ou U dans la troisième position (oscillation) (voir Figure 4-21) . Pour cette raison, les ARNt contenant de l’inosine sont fortement employés dans la traduction des codons synonymes qui spécifient un seul acide aminé. Par exemple, quatre des six codons pour la leucine (CUA, CUC, CUU et UUA) sont tous reconnus par le même ARNt avec l’anticodon 3′-GAI-5 ‘; l’inosine dans la position d’oscillation forme des paires de bases non standard avec la troisième base dans les quatre codons. Dans le cas du codon UUA, une paire de GU non standard se forme également entre la position 3 de l’anticodon et la position 1 du codon. ”

Molecular Cell Biology: Septième édition, Harvey Lodish, et al., WH Freeman & Co., 2013, p135

L’ARNm constitue de 3 nucléotides sous la forme de codon et l’ARNt fait anticodon à l’extrémité anticodon selon les séquences de nucléotides qui sont responsables de la séquence des acides aminés dans les protéines.

L’acide aminé activé par l’ARNt + qui lui est attaché à la fin de l’acide aminé est principalement dû aux deux premiers nucléotides du codon au lieu du troisième.