Modifications post-transcriptionelles de l'ARN

L'ARN, copie fidèle du génome à sa synthèse, va encore subir une série de modifications avant de devenir une molécule fonctionelle. Chez les procaryotes (bactéries), ces modifications sont relativement mineures. Chez les eucaryotes par contre, pratiquement tous les types d'ARN sont modifiés après leur transcription. Nous nous concentrerons ici sur les ARN messagers. Les modifications principales des mRNA sont:

L'ajout en 3' d'un polymère d'adénosine, ou polyadénylation

L'ajout en 5' d'un nucléotide modifié, le "cap"

La délétion des introns, ou épissage

Modifications post-transcriptionelles de l'ARN messager

Le "capping" est une modification qui permet aux mécanismes de transport et de traduction de reconnaître le mRNA des autres formes d'ARN. Il est particulièrement important pour la liaison des ribosomes assurant le processus de traduction.

La polyadénylation, qui est aussi spécifique des ARN messagers, marque de façon précise l'extrémité 3' de ceux-ci, vu que la terminaison de la transcription est peu spécifique chez les eucaryotes. La place où la "queue" de poly(A) doit être ajoutée est marquée par une séquence spécifique (AAUAAA). Il semble aussi que la dégradation progressive du poly(A) dans le cytoplasme soit une horloge permettant de déterminer l'âge d'un mRNA et de le détruire en temps voulu.

La modification la plus spectaculaire est l'épissage ou "splicing", qui élimine une grande partie de l'ARN initialement transcrit et reconstitue sa partie codante à partir de séquences discontinues. Des ARN nucléaires spéciaux, les snRNA, reconnaissent les extrémités 5' et 3' des introns, les parties à éliminer, et participent activement à une réaction de trans-estérification qui échange les liaisons phosphate de façon à laisser l'intron sous forme de "lasso" alors que les exons (constitutant le produit final) sont reliés entre eux. Le nombre et la taille des introns augmentent avec la complexité de l'espèce et sa position dans l'arbre de l'évolution. Le "saucissonnage" des gènes en exons séparés semble être un élément important dans l'évolution, dans la mesure où il permet la formation de nouveaux gènes à partir d'exons issus de gènes différents.