Qu’est-ce que l’ARN?

L’ARN (acide ribonucléique) est une molécule naturelle présente chez presque tous les organismes vivants et aussi chez certains virus. L’ARN est synthétisé à partir de l’ADN dont il est une copie par le processus de transcription à l’aide des ARN polymérases. L’ARN est un polymère très proche chimiquement de l’ADN constitué d’un enchaînement de quatre nucléotides (l’adénine/A, la guanine/G, la cytosine/C et l’uracile/U) qui sont liés par des liaisons phosphodiesters. Chaque nucléotide est constitué d’un groupe phosphate, un sucre (le ribose) et une base nucléique. La plupart des ARN naturels sont présents dans la cellule sous forme monocaténaire (simple brin), contrairement à l’ADN qui est sous forme d’un double brin avec une structure double hélice. Contrairement à l’ADN, qui sert uniquement de code génétique, l’ARN se présente sous de nombreuses tailles et formes qui remplissent des fonctions différentes. Il existe deux classes majeures des ARN; les ARN codants et les ARN non codants. Les ARN codants, ARN messagers (ARNm), sont copiés à partir de l’ADN et utilisés comme code pour synthétiser les protéines nécessaires au fonctionnement de nos cellules. Le rôle de l’ARNm fut proposé en 1960 par Jacques Monod et François Jacob (Institut Pasteur à Paris) et la démonstration de l’existence de l’ARN messager a été faite par François Gros. Parmi les ARN non codants on retrouve les ARN ribosomaux composants structuraux et fonctionnels des ribosomes (complexes ribonucléoprotéiques) responsable de la synthèse des protéines, les petits ARN nucléolaires (snoARN) qui guident les enzymes de modification de l’ARN ribosomique, les ARN de transfert qui apportent l’acide aminé  compatible avec la séquence de l’ARN messager en cours de traduction de celui-ci en protéine, et l’ARN télomérique qui est un cofacteur de la télomérase qui fabrique les extrémités des chromosomes. Il existe également une vaste collection d’autres ARN non codants (ex. ARN interférents/microARN, ARN guides, RNA antisens, et divers petits et larges ARN non codants) qui régulent la stabilité et la traduction de nombreux ARN messagers. Dans certains cas, les ARN peuvent jouer un rôle de catalyseur, comme les protéines, on parle alors de ribozyme. Le ribosome, la ribonucléase P et certains introns sont des ribozymes. Les propriétés catalytiques et auto-catalytiques de l’ARN, mises en évidence pour la première fois par Thomas Cech et Sidney Altman (Prix Nobel de Chimie 1989) ont renforcé l’hypothèse du monde à ARN. L’hypothèse du monde à ARN (en anglais RNA world) est une hypothèse selon laquelle l’ARN serait le précurseur de toutes les macromolécules biologiques et particulièrement de l’ADN et des protéines. Cette hypothèse permet une explication de l’apparition des différentes fonctions biologiques dans le cadre de l’étude des origines de la vie.

Les scientifiques au Québec tentent à comprendre toutes les différentes fonctions que l’ARN peut accomplir pour exploiter son potentiel pour traiter une panoplie de maladies, fabriquer de nouveaux vaccins pour prévenir des maladies comme les maladies infectieuses et le cancer, protéger les cultures et le bétail contre les ravageurs et améliorer les technologies de laboratoire afin d’élargir leurs recherches et augmenter leurs performances pour relever les grands défis de l’avenir au Québec en matière de santé globale et d’environnement.

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