Le ribosome

[Faissal45]

Une question qui m'a troublé pendant des années dans le domaine du biologie c'est le ribosome synthètise les protéines mais il constituer aussi des protéines .d'où vient les protéines qui constituer le ribosome.
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[MissJenny]

c'est l'héritage de maman.

[Deedee81]

Salut,

Une question qui m'a troublé pendant des années dans le domaine du biologie c'est le ribosome synthètise les protéines mais il constituer aussi des protéines .d'où vient les protéines qui constituer le ribosome.

Synthétisées par d'autres ribosomes, évidemment. Et ce depuis la nuit des temps ou presque. Difficile de dire comment ça a commencé, c'est toute la question de l'origine de la vie pour laquelle il y a relativement peu de traces (voire pas du tout). Mais note que des protéines peuvent se former sans ribosome. C'est même assez facile (les acides aminés polymérisent assez facilement). Cette machinerie est surtout nécessaire pour traduire les ARNm en protéines.

Et note que les ribosomes sont aussi constitués d'ARNr et ont besoin d'ARNt (pour "accueillir" les acides aminés dans la "chaine de montage"). C'est assez complexe en fin de compte un ribosome.

[Flyingbike]

C'est assez complexe en fin de compte un ribosome.

"Assez complexe", tu veux dire carrément mortel ?


C'est deux sous unités, comportant en tout 82 protéines, 4 ARN ribosomaux, pesant 4 Millions de Daltons (soit 4 tonnes par mole... ), le tout étant capable de traduire une langue en mots de 3 lettres parmi 4 en une autre langue en 20 lettres à raison d'une dizaine de mots par seconde.

Et, comme on l'oublie souvent, les ARN ribosomaux ont, comme les protéines, une structure secondaire très complexe indispensable à leur fonction. Petit exemple ici (https://doi.org/10.3897/zookeys.319.4178) :

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

"Assez complexe", tu veux dire carrément mortel ?

Je connaissais ces images, c'est le bienvenu.

Tiens j'ai une question. Il n'est évidemment pas question ici de répondre à la question "comment ça c'est mis en place". Mais existe-t-il des différences plus ou moins important entre les ribosomes des procaryotes et des eucaryotes ?

[Flyingbike]

Oui, forcément. Mais pas tant que ça. Le concept reste le même, deux sous-unités, des protéines, des ARNr. Le code génétique est très similaire.

Truc rigolo : dans une cellule de mammifère, il y a les ribosomes cytoplasmiques de type 80S (ou associés au REG), qui comprennent le code génétique standard, et les ribosomes des mitochondries, de type 70S, qui comprennent le code génétique mitochondrial, lequel ressemble plus à celui des bactéries que des mammifères.

[Deedee81]

lequel ressemble plus à celui des bactéries que des mammifères.

C'est logique.

Merci des explications. Le caractère bien conservé montre que le mécanisme est essentiel mais ça aussi c'est évident (et évidemment ça rend plus difficile de savoir comment ça s'est mis en place).

[Deedee81]

les acides aminés polymérisent assez facilement

précision importante. On imagine le bordel si des tas de peptides se formaient spontanément dans la cellule (*). J'ai fait quelques recherches et le Ph n'est pas bon (de l'ordre de 7 dans le cytosol, et les acides aminés ont tendance à porter une charge négative, ils se repoussent) et de plus ils sont souvent liés (notamment aux ARNt, mais je ne sais pas trop dans quelle proportion). A confirmer/compléter (par les spécialistes) si c'est utile.

(*) A confirmer aussi mais je crois que certaines pathologies sont liées à ça !

[MissJenny]

L'ARN ribosomal est très conservé oui et non. On utilise quand-même le 16S des bactéries et le 18S des eucaryotes pour identifier l'espèce, donc il y a quand-même des mutations dans ces gènes.

pour compléter ce que j'ai écrit plus haut, quand une cellule se divise, les deux cellules dites "filles" contiennent des ribosomes de la cellule mère (maman). Elles ont aussi environ la moitié de la masse de maman et il faut donc qu'elles grandissent et donc qu'elles synthétisent des ARN, des protéines et d'autres molécules. Donc elles produisent des ribosomes, lesquels sont encodés dans un certain nombre de gènes.

[Deedee81]

L'ARN ribosomal est très conservé oui et non. On utilise quand-même le 16S des bactéries et le 18S des eucaryotes pour identifier l'espèce, donc il y a quand-même des mutations dans ces gènes.

Oui bien sûr, très conservé ne veut pas dire identique (a moins qu'il y ait une habitude de métier que je ne connais pas sur ce terme ?)

J'ai justement lu tout à l'heure (en faisant des recherches) que c'est par l'étude des ARNr que furent identifiée les deux grandes populations : bactéries et archées.

pour compléter ce que j'ai écrit plus haut, quand une cellule se divise, les deux cellules dites "filles" contiennent des ribosomes de la cellule mère (maman). Elles ont aussi environ la moitié de la masse de maman et il faut donc qu'elles grandissent et donc qu'elles synthétisent des ARN, des protéines et d'autres molécules. Donc elles produisent des ribosomes, lesquels sont encodés dans un certain nombre de gènes.

Il n'y a pas de ribosomes dans le spermatozoïde ? (je sais qu'ils sont assez "simples", enfin, façon de parler, mais je ne sais pas à quel point)

[Flyingbike]

L'ARN ribosomal est très conservé oui et non. On utilise quand-même le 16S des bactéries et le 18S des eucaryotes pour identifier l'espèce, donc il y a quand-même des mutations dans ces gènes.

Le oui et non veut tout dire. Effectivement certaines régions du 16S (dites hypervariables, V1-V9) permettent de discriminer par genre, voire espèce. Mais simultanément, les régions intercalaires, hyper conservées, permettent de dessiner des amorces de PCR universelles ou presque.

On peut donc en utilisant un couple d'amorces unique amplifier tous les ARN 16S d'un écosystème sans discrimination, et savoir qui est qui au niveau de l'espèce en regardant ce qu'il y a au milieu dans la région variable.

Donc oui, plein de mutations, mais pas partout (c'est bien pratique...)


@Deedee, à pH physiologique, les acides aminés neutres libres ont une charge globale neutre, puisqu'ils ont deux fonctions ionisables, le R-COOH qui est négatif (R-COO-) à pH physiologique (pKa autour de 2) et le R-NH2 qui est positif (R-NH3+, pKa autour de 9). Restent ceux qui ont une chaine latérale ionisable, et là ca dépend.

[MissJenny]

Je pensais à la division cellulaire (la mitose), mais dans le cas de la fécondation je pense que les ribosomes viennent surtout de l'ovule (ici on peut bien parler de maman). C'est surtout le noyau du spermatozoïde qui fusionne avec l'ovule, quoique j'imagine que quelque ribosomes puissent être entraînés dans l'aventure...

[Deedee81]

Ah d'accord, je ne savais pas (pour cette fusion particulière). Merci

[Faissal45]

Comment les protéines synthétiser sans ribosome

[Deedee81]

Comment les protéines synthétiser sans ribosome

Salut,

Par polymérisation : https://fr.wikipedia.org/wiki/Polym%...ar_%C3%A9tapes

comme les plastiques, les caoutchoucs, etc... C'est le même principe. Mais attention au message 8, dans les cellules ce processus ne marche pas (conditions inappropriées).

un peu plus complet pour les acides aminés ici :
https://culturesciences.chimie.ens.f...ese-peptidique

[Geb]

Bonjour,

C'est assez complexe en fin de compte un ribosome.

"Assez complexe", tu veux dire carrément mortel ?

C'est deux sous unités, comportant en tout 82 protéines, 4 ARN ribosomaux, pesant 4 Millions de Daltons (soit 4 tonnes par mole... ), le tout étant capable de traduire une langue en mots de 3 lettres parmi 4 en une autre langue en 20 lettres à raison d'une dizaine de mots par seconde.

C’est un détail insignifiant, mais si on parle du ribosome humain, c’est plutôt 80 protéines, non ?

- Ribosomopathies through a diamond lens (Aspesi et al., 2018)

[…] The human ribosome is composed of 4 rRNAs and 80 ribosomal proteins distributed between 2 subunits differing in size and shape. The smaller 40S ribosomal subunit is composed of 18S rRNA and 33 ribosomal proteins, whereas the 60S subunit consists of 3 rRNAs, 5S, 5.8S, and 28S, and 47 ribosomal proteins. […]

Mais ce n’est peut-être pas au ribosome humain que tu pensais… auquel cas mon commentaire n’a aucun intérêt et je vous prie de m’en excuser.

Difficile de dire comment ça a commencé, c'est toute la question de l'origine de la vie pour laquelle il y a relativement peu de traces (voire pas du tout).

De mon point de vue, de tous les sujets qui touchent aux origines de la vie sur la Terre, les recherches sur l’origine et l’évolution de l’appareil de traduction cellulaire comptent parmi les plus fascinantes à suivre à l’heure actuelle. C’est même difficile à suivre au quotidien, tellement les contributions sont nombreuses. C’est vraiment l’effervescence en ce moment dans le domaine, et ce au moins depuis 2009.

Justement, je dirais que les indices s’accumulent et qu’il y en a tellement qui ont inspirés certaines des hypothèses actuelles les plus en vue, qu’il est justement difficile de faire le tri lorsqu’on a pour ambition de développer un scénario chronologiquement cohérent.

La difficulté est souvent que le fossé entre la "chimie prébiotique" (à défaut d’une expression plus appropriée) et la biologie proprement dite (même primitive) paraît trop grand. Or, en spéculant sur l’origine des mécanismes de traduction cellulaires, on peut justement parvenir à combler ce fossé avec des données expérimentales souvent très intéressantes, peu importe le sens par lequel on prend le problème : l’origine et l’évolution des ARN ribosomiques, des protéines ribosomiques, de la peptidyltransférase, des ARN de transfert, des aminoacyl-ARNt synthétases, etc.).

A travers chacune de ces différentes approches du problème, il y a déjà plusieurs hypothèses concurrentes et des débats entre spécialistes (voir par exemple les débats récents entre Massimo di Giulio et Jacques Demongeot sur l’évolution des ARN de transfert ; Di Giulio, 2020 ; Demongeot & Seligmann, 2020), grâce auxquels on peut commencer à faire, j’imagine, de la science digne de ce nom.

Mais existe-t-il des différences plus ou moins important entre les ribosomes des procaryotes et des eucaryotes ?

Oui, forcément. Mais pas tant que ça. Le concept reste le même, deux sous-unités, des protéines, des ARNr. Le code génétique est très similaire.

Il me semble aussi qu’en terme de vitesse pure, les ribosomes bactériens sont significativement plus rapides que les ribosomes eucaryotes, non ?

Comment les protéines synthétiser sans ribosome

Par polymérisation : https://fr.wikipedia.org/wiki/Polym%...ar_%C3%A9tapes

comme les plastiques, les caoutchoucs, etc... C'est le même principe. Mais attention au message 8, dans les cellules ce processus ne marche pas (conditions inappropriées).

On pourrait citer aussi les complexes protéiques indépendants à l’origine de la synthèse de certains antibiotiques, comme la gramicidine S et la tyrocidine, non ?

Cordialement.