1.Transcrit primaire : C'est l'ARN produit lors de la transcription d'un gène. Il nécessite des modifications pour devenir fonctionnel.

2.Modifications du transcrit primaire :

• Coupure : Élimination des séquences excédentaires du côté 5' ou 3'.
• Épissage : Élimination d'une séquence interne.
• Modification chimique : Méthylation, isomérisation, etc.
• Ajout ou délétion de nucléotides.

3. Organisation des gènes :

•   Gènes codants : Produisent des ARNm pour la synthèse des protéines. Chez les eucaryotes, les ARNm nécessitent une maturation complexe.
• Gènes non codants : Produisent des ARN non codants agissant sur le métabolisme cellulaire. Inclut les ARNr, ARNt, ARNsn, ARNsno, ainsi que des ARN régulateurs.

4.Maturation des ARNm chez les eucaryotes :

•   Les ARNm subissent une maturation complexe dans le noyau avant de devenir fonctionnels.
•   Chez les procaryotes, l'ARNm est produit directement sans modifications post-transcriptionnelles.

5.Familles d'ARN régulateurs chez les eucaryotes:

•   Petits ARN régulateurs.
•   Grands ARN régulateurs.

les ARNm nécessitent une maturation pour devenir fonctionnels, que les gènes peuvent être codants ou non codants, et que les ARN régulateurs jouent un rôle crucial dans le contrôle de l'expression des gènes.

1. Maturation des ARNr et des ARNt chez les procaryotes :

  - Trois classes de gènes produisent des ARNr et des ARNt.

  - La première classe génère un ARN polycistronique qui, après maturation, produit les ARNr 23S, 16S et 5S, ainsi que des ARNt.

  - Les classes 2 et 3 génèrent également des ARN polycistroniques, mais après maturation, la classe 2 ne donne que des ARNt distincts, tandis que la classe 3 donne des ARNt identiques.

2. Maturation des ARNr et des ARNt chez les eucaryotes :

  - Trois classes de gènes sont également présentes.

  - La première classe, transcrite par l'ARN polymérase I, produit un transcrit primaire appelé ARN 45 S, qui après maturation donne les ARNr 28S, 18S et 5,8S. Ces ARNr sont essentiels pour la formation des particules ribosomiques.

  - La deuxième classe, transcrite par l'ARN polymérase III, produit un transcrit primaire qui donne l'ARN 5S. Les gènes de cette classe sont présents en tandem et séparés par des régions non transcrites.

  - La troisième classe est spécialisée dans la production d'ARNt. Ces gènes sont également transcrits par l'ARN polymérase III. Chaque gène produit un seul type d'ARNt, et chez l'homme, environ 500 gènes permettent de produire 49 ARNt différents.

1.Maturation des ARNr chez les procaryotes :

- Le processus de maturation des ARNr chez les procaryotes est un événement progressif, commençant par la transformation du transcrit primaire.

- L'endoribonucléase ribonucléase III joue un rôle clé en reconnaissant et hydrolysant spécifiquement les régions structurées en double hélice de l'ARN, ce qui produit les pré-ARNr 23S, 16S et 5S.

- Ensuite, des ribonucléases supplémentaires interviennent pour raccourcir les pré-ARNr et produire les ARNr fonctionnels.

- Les ARNr libérés adoptent une structure tertiaire compacte et se lient à des protéines pour former les sous-unités ribosomiques, la grande sous-unité (50S) et la petite sous-unité (30S), qui s'assemblent pour former un ribosome complet de 70S.

2.Maturation des ARNr chez les eucaryotes :

- Chez les eucaryotes, la maturation des ARNr se déroule dans le nucléole, une structure spécifique du noyau.

- L'ARN 45S, transcrit primaire, subit des modifications chimiques complexes, telles que l'isomérisation de l'uridine en pseudouridine et la méthylation de la fonction 2' OH du ribose, guidées par des complexes snoRNP.

- Des endonucléases, guidées par ARNsno, clivent l'ARN 45S de manière séquentielle pour produire les ARNr 28S, 18S et 5,8S, tandis que l'ARNr 5S subit un clivage en 3' pour devenir fonctionnel.

- Les ARNr mûrs se lient à des protéines pour former les sous-unités ribosomiques, la grande (60S) et la petite (40S), qui s'assemblent pour former un ribosome complet de 80S.

La maturation des ARNm comprend plusieurs étapes clés :

1. Transcription :Les ARNm sont transcrits à partir de l'ADN par l'ARN polymérase II dans le noyau cellulaire. Ce processus crée des pré-ARNm qui doivent subir des modifications pour devenir fonctionnels.

• La transcription est le processus par lequel l'information génétique d'un gène, présente sous forme d'ADN dans le noyau cellulaire, est copiée en ARN messager (ARNm) par l'enzyme ARN polymérase II.
• L'ARN polymérase II se lie au promoteur du gène, déroule l'ADN double brin, et synthétise une séquence complémentaire d'ARN à partir d'un brin d'ADN, appelée brin matrice.
• La transcription se déroule dans le noyau cellulaire, où elle produit un pré-ARNm, une copie de l'ADN qui contient à la fois des séquences codantes (exons) et des séquences non codantes (introns).

2. Épissage : Les pré-ARNm subissent ensuite l'épissage, au cours duquel les introns (séquences non codantes) sont retirés et les exons (séquences codantes) sont réunis. L'épissage alternatif permet la génération de différentes formes d'ARNm à partir d'un même gène, augmentant ainsi la diversité protéique.

• L'épissage est le processus par lequel les introns sont retirés et les exons sont réunis pour former un ARNm mature fonctionnel.
• Les sites d'épissage sont reconnus par un complexe appelé spliceosome, qui catalyse la coupe des liaisons entre les exons et les introns, suivie par la liaison des exons entre eux.
• L'épissage alternatif permet de générer différentes formes d'ARNm à partir d'un même pré-ARNm, en choisissant différentes combinaisons d'exons à inclure ou à exclure.

3. Polyadénylation : Après l'épissage, les ARNm reçoivent une queue poly(A) à leur extrémité 3', composée de nombreuses adénines. Cette queue poly(A) protège l'ARNm de la dégradation et facilite son exportation vers le cytoplasme.

• La polyadénylation est le processus par lequel une queue poly(A) est ajoutée à l'extrémité 3' de l'ARNm.
• Elle implique la reconnaissance d'une séquence consensus par des facteurs de polyadénylation, qui recrutent ensuite une enzyme appelée poly(A) polymérase pour ajouter une série d'adénines à l'ARNm.
• La queue poly(A) aide à stabiliser l'ARNm et à faciliter son exportation vers le cytoplasme.

4. Modification post-transcriptionnelle : Les ARNm subissent également des modifications post-transcriptionnelles telles que la méthylation des bases nucléiques ou la modification des bases. Ces modifications peuvent influencer la stabilité et la traduction des ARNm.

• Les modifications post-transcriptionnelles comprennent divers processus tels que la méthylation des bases nucléiques, la modification des bases (comme l'uridinilation), ou l'ajout de groupements chimiques spécifiques aux extrémités de l'ARNm.
• Ces modifications peuvent affecter la stabilité, la localisation subcellulaire et l'efficacité de la traduction de l'ARNm.
• Elles contribuent à la diversité fonctionnelle des ARNm et à la régulation fine de l'expression génique en contrôlant la demi-vie et la disponibilité des ARNm pour la traduction.

En somme, la maturation des ARNm est un processus complexe et hautement régulé, comprenant la transcription, l'épissage, la polyadénylation et diverses modifications post-transcriptionnelles, qui aboutissent à la production d'ARNm matures fonctionnels prêts à être traduits en protéines.

La régulation précise de ces étapes est essentielle pour contrôler l'expression génique et maintenir l'homéostasie cellulaire.