Aujourd'hui, l'ARN messager permet d'élaborer des vaccins contre des virus pathogènes. © Vchalup, Adobe Stock
Santé

ARN messager : qu'est-ce que c'est ?

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Faisant partie de la famille des acides nucléiques, l'ARN messager est une macromolécule chargée de copier et transmettre l'information contenue dans notre génome pour permettre la fabrication des protéines. Découvert en 1961 par des scientifiques de l'Institut Pasteur, sa mise en évidence a permis d'expliquer la « régulation génétique de la synthèse des enzymes et des virus » (prix Nobel de médecine, 1965).

Structure et synthèse de l’ARN messager

Chimiquement, l'ARN messager est un polymère d'unités élémentaires appelées nucléotides. Chaque nucléotide est constitué de trois éléments : un sucre (le ribose), un groupement phosphate et une base azotée telle que l'adénine, la guanine, la cytosine ou l'uracile. Ces nucléotides sont reliés par des liaisons chimiques dites liaisons phosphodiesters. De structure linéaire, simple brin, l'ARN messager possède trois régions fonctionnelles : la région 5' (la coiffe), la région 3' (la queue polyA) non traduites et le ou les cistrons codant pour une protéine.

Dans la cellule eucaryote, l'ARN messager est synthétisé dans le noyau selon différentes étapes complexes. Grâce à une enzyme, l'ARN polymérase, une ou des régions de l'ADN codant pour une protéine est copiée. Ce mécanisme appelé transcription débute par la formation d'un ARN pré-messager. Puis, ce dernier doit subir des modifications post-transcriptionnelles (sur les régions 5' et 3') et un épissage afin d'être stabilisé et  devenir un ARN messager mature transporté du noyau vers le cytoplasme.

Processus de transcription d'un ARN messager à partir de l'ADN. © Fdardel, Wikipedia Commons, CC by-sa 3.0

Rôle de l’ARN messager dans la cellule

L'ARN messager assure le transport du plan d'agencement des protéines vers les organites situés dans le cytoplasme et chargés de leur fabrication. Un complexe impliquant un autre ARN (l'ARN de transfert) et des protéines ribosomiques s'associe à l'ARN messager pour effectuer la lecture du code. Chaque séquence de triplets de nucléotides (codon) ainsi reconnue sera traduite en l'un des 20 acides aminés existants. L'enchaînement de ces acides aminés donnera naissance à une protéine nécessaire à la cellule. Cliché transitoire de cette information, l'ARN messager est une macromolécule labile, qui se dégrade rapidement jouant, de ce fait, un rôle dans la régulation de l'expression des gènes en permettant à la cellule de synthétiser les protéines au fur et à mesure de ses besoins.

Devant l'émergence de nouveaux agents viraux pathogènes et les contraintes de rapidité et de distribution de réponses efficaces et adaptées, de nouvelles technologies basées sur l’utilisation de l’ARN messager en tant que vaccin sont actuellement développées. En effet, l'injection d'un ARN messager correspondant au plan de fabrication d'une protéine de l'agent pathogène ciblé permet la fabrication « in situ » de l'antigène par les cellules et sollicite une réponse immunitaire protectrice.

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