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© Université de Liège - http://reflexions.ulg.ac.be/ - 20 April 2017
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soient une composante de la cellule eucaryote et, de ce fait, répondent aux « ordres » donnés par l'ADN à
partir du noyau, elles possèdent un ADN qui leur est propre et qui est indispensable à leur bon fonctionnement.
Cette particularité s'explique en remontant aux origines de ces organites. Il est aujourd'hui communément
admis qu'ils correspondent aux restes de bactéries qui se seraient introduites au sein d'une cellule eucaryote
primitive par endosymbiose il y a environ deux milliards d'années. Au cours de l'évolution, le génome de
ces endosymbiontes s'est appauvri, perdant des gènes ou transférant une partie de ceux-ci vers le noyau
de la cellule hôte. Ainsi d'organismes autonomes, ces endosymbiontes seraient passés petit à petit à l'état
d'organites semi-autonomes.
L'ADN mitochondrial est de très petite taille. « Chez l'homme par exemple, il fait environ 16 kilobases (kb)
contre trois millions de kilobases pour le génome nucléaire », précise Claire Remacle chargée de cours à
la Faculté des Sciences et responsable du laboratoire de génétique des microorganismes de l'Université
de Liège.
L'ARNt, un intermédiaire entre ARNm et acide aminé
Comme son grand frère, le génome mitochondrial se réplique, est transcrit et traduit en protéines. Cependant,
il ne peut assumer seul la production des protéines nécessaires au fonctionnement de la mitochondrie. « On
sait depuis longtemps qu'il y a un import de protéines dans la mitochondrie depuis le cytosol de la cellule »,
indique Claire Remacle. « Mais l'import d'ARN de transfert vers la mitochondrie est une découverte plus
récente. Cela a d'abord été observé chez les protozoaires, puis chez les plantes supérieures et ensuite chez
les mammifères », poursuit la scientifique.
Les ARN de transfert ou ARNt agissent un peu à la manière d'adaptateurs lors du processus de traduction de
l'ARN messager (ARNm) en protéines. En effet, la succession d'acides aminés qui composent une protéine
apparaît au niveau de l'ARNm de manière codée, sous forme d'une succession de codons. « Il existe 63 codons
pour une vingtaine d'acides aminés, ce qui signifie que chaque acide aminé peut être représenté par plusieurs
codons. Certains d'entre eux ont jusque six codons correspondants », explique Claire Remacle. Seuls les
ARNt sont capables de lire ces codons grâce à un groupe de trois nucléotides localisé dans leur structure et
appelé anticodon. Ce dernier s'apparie spécifiquement à la séquence complémentaire du codon présent sur
l'ARNm. Outre cet anticodon, l'ARNt porte l'acide aminé correspondant au niveau du site de fixation prévu à
cet effet. C'est au niveau des ribosomes que la « rencontre » entre les ARNt et les codons logés sur l'ARNm
s'effectue et qu'a lieu la synthèse de la liaison entre les acides aminés qui composent la protéine (voir schéma).
Répondre aux besoins de la traduction mitochondriale
Pourquoi les mitochondries importent-elles des ARNt depuis le cytosol de la cellule ? Si on prend l'exemple de
la microalgue verte Chlamydomonas reinhardtii la raison est assez évidente : « il n'y a que trois gènes codant
pour des ARNt au niveau de l'ADN mitochondrial de 'Chlamy' or on sait qu'il en faut au moins une vingtaine
pour assurer la traduction », explique Claire Remacle. La question que se posent dès lors les scientifiques
est plutôt : qu'est ce qui régule cet import ? Les mécanismes qui contrôlent ce mouvement d'ARNt du cytosol
vers les mitochondries restent méconnus à ce jour.