Jeudi 21 mars 2002
Dans toute cellule vivante, l’ARN est fonctionnellement omniprésent, que ce soit en tant que précurseur des désoxyribonucléotides, de cofacteur tel l’ATP, de catalyseur, de régulateur de l’expression génique ou de messager entre ADN et protéines. Les macromolécules biologiques, tels les ARN structurés, sont des objets tridimensionnels complexes, généralement asymétriques et toujours chiraux. C’est la structure tridimensionnelle acquise par un brin d’ARN qui lui confère une spécificité d’action biologique.
La compréhension des liens entre action biologique et structure spatiale exige l’intégration de plusieurs niveaux de complexité en une hiérarchie biologiquement fonctionnelle : la séquence de résidus (1D), la structure secondaire (2D), et finalement la structure tertiaire ou tridimensionnelle (3D). A chaque niveau, une multiplicité de messages (dictant la vitesse et la stabilité du repliement, la catalyse chimique, la spécificité fonctionnelle ou provenant de l’histoire évolutive etc.) se superposent. Globalement, les appariements Watson-Crick entre bases complémentaires maintiennent les hélices antiparallèles et délimitent les contours de la structure secondaire, tandis que les appariements non-Watson-Crick dominent la structure tertiaire et maintiennent l’unicité et la cohésion des architectures des ARN.
L’assemblage de motifs de structures secondaires en une structure tridimensionnelle compacte et fonctionnelle, par l’intermédiaire des interactions atomiques locales et nombreuses entre résidus, est modulée par l’environnement ionique et aqueux. Certains ARN catalytiques s’auto-assemblent en milieu aqueux en présence de sels. Ils se prêtent à des études physiques et chimiques approfondies.
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