Polyadénylation
Définition
La polyadénylation est la modification post-transcriptionnelle par une poly-A polymérase consistant en l'ajout d'une chaîne de 100 à 200 acides adényliques appelée queue polyA à l'extrémité β d'un ARN prémessager. Chez les eucaryotes, la fonction de la "machinerie" de polyadénylation va au-delà de la simple addition de queues polyA aux ARNm.
Plusieurs types de polyadénylation :
Différents types de polyadénylation alternative et leurs conséquences possibles sur l'expression des gènes. Un gène hypothétique avec quatre exons est utilisé pour la représentation schématique de différents types d'APA. Les exons, les UTR 5′ et les UTR 3′ sont représentés par des cases vertes, noires et brunes, respectivement, tandis que les introns sont représentés par des lignes horizontales noires. Les sites poly(A) proximaux et distaux sont représentés par des lignes verticales noires.
Explications
La polyadénylation est l'addition d'une queue polyA à un ARN messager. La queue poly-A est constituée de plusieurs adénosines monophosphates. Ce morceau d'ARN est formé uniquement à partir de bases d'adénine. Chez les eucaryotes, la polyadénylation fait partie du processus qui produit l'ARN messager mature (ARNm avec maturation) pour la traduction. Par conséquent, cela fait partie du processus d'expression génétique.
Processus de polyadénylation
Le processus de polyadénylation commence lorsque la transcription d'un gène se termine. Le segment 3′ du pré-ARNm fraîchement préparé est d'abord coupé par un ensemble de protéines; ces protéines synthétisent ensuite la queue poly-A à l'extrémité 3′. Dans certains gènes, ces protéines peuvent ajouter la queue polyA dans l'un de plusieurs sites possibles. Par conséquent, la polyadénylation peut produire plus d'un transcrit à partir d'un seul gène (polyadénylation alternative), similaire à l'épissage (maturation de l'ARN) alternatif.
La queue polyA est importante pour l'exportation nucléaire et la stabilité de l'ARNm. La queue est raccourcie avec le temps, et lorsqu'elle est trop courte, l'ARNm est dégradé par voie enzymatique. Cependant, dans certains types de cellules, l'ARNm avec de courtes queues poly-A est sauvegardé pour une activation ultérieure par une re-polyadénylation dans le cytosol. En revanche, lorsque la polyadénylation intervient dans les bactéries, elle favorise la dégradation de l'ARN. C'est également le cas de certaines molécules d'ARN non codantes chez les eucaryotes.
Polyadénylation alternative
Le traitement post-transcriptionnel, impliquant le clivage de l'ARN messager précurseur (pré-ARNm), et l'incorporation supplémentaire de la queue polyA à l'extrémité 3′ est une étape clé dans l'expression de l'information génétique. La polyadénylation alternative (APA) sert de point de contrôle important pour la régulation de l'expression des gènes.
Origine et histoire
Le premier rapport d'un composant de la machinerie de clivage et de polyadénylation chez les mammifères remonte à près de 40 ans dans un article décrivant une activité trouvée dans des extraits de noyaux de thymus qui pourraient synthétiser du poly-A à partir de l'AT. Dix ans se sont écoulés avant que les queues polyA ne soient identifiées comme une modification post-transcriptionnelle ajoutée des extrémités 3′ de l'ARNm et qu'une fonction possible a été attribuée à la poly-A polymérase.
Mais près d'une autre décennie s'est écoulée avant qu'il ne soit constaté que la transcription se déroule au-delà du site de polyadénylation, révélant qu'un mécanisme autre que la terminaison transcriptionnelle génère des extrémités 3′ d'ARNm. Le rythme de la découverte s'est accéléré avec le développement d'extraits cellulaires qui reproduisent la réaction, ce qui a permis la caractérisation biochimique ultérieure et toujours en cours de la formation des extrémités 3′ de l'ARNm.
Les résultats de travaux ont montré que le clivage nucléaire et l'ajout de poly(A) interviennent dans une réaction couplée et sont réalisés par un complexe étonnamment grand de protéines à plusieurs sous-unités. Plusieurs années ont été consacrées à détailler le mécanisme de formation de l'extrémité 3′, en attribuant des fonctions relativement simples à chaque facteur séparable de la machinerie de polyadénylation complexe.
Avec le clonage d'ADNc codant pour bon nombre de ces facteurs, le rythme s'est accéléré dans la compréhension de leurs fonctions précises, ainsi que des avantages inattendus de constater que ces facteurs basaux lient la polyadénylation nucléaire à une variété de processus cellulaires et qu'ils peuvent être d'importantes cibles pour réguler l'expression génique.
Synonymes, antonymes
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Mots en P à proximité
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En rapport avec "polyadénylation"
La déadénylation est l'étape majeure dans le déclenchement de la décomposition de l'ARNm (dégradation de l'ARNm).
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