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Comme pour la réplication, la transcription, la transcription inverse et la réplication de l'ARN, la lecture de la matrice (ici l'ARNm) se fait de 3'->5' et l'ensemble se passe en 3 étapes : initiation, élongation, terminaison. ces 3 étapes sont catalysées par des facteurs.
En résumé :
Les sous-unités du ribosome (40s et 60s) s'assemblent au niveau du codon initiateur (5'AUG3'), c'est l'initiation. le tRNAimet se fixe au niveau du site P (peptidyl) du ribosome (80s).
Voici une représentation en 3D des 2 sous unités formant le ribosome:
Petite sous unité :
Grande sous unité :
Ensuite vient l'élongation, le ribosome se déplace vers l'extrémité 3' de l'ARNm, les aatRNA se logent dans le site A (aminoacyl) du ribosome en respectant évidemment la séquence de l'ARNm (code génétique). Le peptide fixé sur le tRNA (site P) se détache et se fixe sur l'acide aminé qui est lié au tRNA (site A), c'est l'élongation. Le ribosome se déplace vers le 3' de l'ARNm. Le tRNA du site P est libéré, celui qui était dans le site a vient dans le site P. Le site A est alors libre et peut accueillir le prochain aatRNA.
Arrivé au codon terminateur (soit UAA, UAG ou UGA) comme il n'existe pas de tRNA correspondant, le ribosome se disloque, c'est la terminaison. Mais elle se passe grâce à des facteurs de terminaison RF (release factor) qui imitent la structure 3d d'un tRNA (on parle de mimétisme structural) permettant ainsi le décrochage du peptide lié au tRNA (site P) donnant ainsi la protéine.
Structure du ribosome :
Structure de l'ARNm eucaryotique :
Formation du met tRNAimet :
Le met tRNAi met ne reconnaît que l'AUG initiateur. En fait le ribosome ne se fixe pas directement sur AUG mais avant et il "scanne" l'ARNm. Dans certains cas, il ne s'arrête pas au premier AUG mais au deuxième ou encore après, c'est le leaky scanning.
"Activation "de l'aa tRNAaa avec du GTP et 2 facteurs d'élongation eEF1(eucaryote elongation factor).
Liaison de l' aa tRNAaa dans le site A
Transfert du peptide : spontané
Translocation grâce à un facteur eEF2, consommation d'un GTP par translocation d'un codon
Libération du tRNA (site P).
La terminaison se fait grâce à un facteur RF qui a une structure tridimensionnelle très proche de celle d'un tRNA. Le RF ne se fixe que lorsque le codon est un codon stop (UAA, UAG ou UGA).
La traduction chez les procaryotes est très proche de celle des eucaryotes.
Structure du ribosome :
Structure des ARNm (polycistronique) :
SD signifie Shine-Dalgarno, c'est une séquence consensus: 5' AGGAGG 3'.
Le brin du bas est en fait l'extrémité 3' du ribosome 16 S (partie de 30 S) qui interagit avec la séquence Shine-Dalgarno (brin du haut).
On a 3 facteurs d'initiation :
L'hydrolyse du GTP (sur IF2) permet l'assemblage 30S et 50S qui donne 70S.
Formation du fmet tRNAfmet
La terminaison se fait grâce à 3 facteurs de terminaison : RF1, RF2 et RF3.
On a soit :
Comme vous avez pu vous en rendre compte, la traduction entre procaryotes et eucaryotes est assez similaire. Le principe est le même avec quelques variantes. Il y a des facteurs d'initiation (IF), des facteurs d'élongation (EF) et des facteurs de terminaison (RF).
| Eucaryotes | Procaryotes | |
| Ribosomes | 80 s : 40 s + 60 s | 70 s : 30 s + 50 s |
| ARNm | Coiffe en 5' monocistronique pas de séquence SD AUG comme codon initiateur queue polyA | pas de coiffe polycistronique séquence SD en -10 AUG ou GUG pour le codon initiateur pas de polyA en 3' |
| ARNt initiateur | aa non formylé | aa formylé |
| Initiation | eIF1 à eIF6 | IF1 IF2 α pour AUG et IF2 pour GUG |
| Elongation | eEF1 α eEF1 β eEF2 | EFTu -> liaison de l'aatRNA EFTs -> liaison de l'aatRNA EFG -> translocation |
| Terminaison | RF (release factor) | RF1 -> UAA et UAG RF2 -> UAA et UGA RF3 |