L’ARN en trois dimensions

L’ARN est la seule molécule que nous connaissions qui soit à la fois génome et enzyme, à la fois dépositaire d’information génétique et capable d’effectuer une activité catalytique. Les propriétés évolutives de l’ARN sont phénoménales. Elles sont ancrées dans les propriétés physico-chimiques des quatre bases A, G, C, U de l’ARN, de son sucre avec un hydroxyle libre, et de son groupe phosphate chargé. Ces assemblages moléculaires ont été sélectionnés au cours de l’évolution chimique aux origines de la vie il y a 3,8 milliards d’années. Grâce aux interactions nombreuses et diverses entre ses composants, l’ARN peut se replier dans l’eau salée en des architectures complexes capables de reconnaissances moléculaires variées et de catalyse. La réactivité chimique de l’ARN le fragilise, à l’encontre de l’ADN, chimiquement inerte car l’hydroxyle libre est absent. L’ADN est biochimiquement une molécule d’ARN modifié. De nombreuses autres modifications de l’ARN sont observées et chacune influence la stabilité ou la reconnaissance moléculaire. L’ARN est dynamique et, selon l’environnement et les ligands présents, peut adopter un ou plusieurs repliement(s) alternatif(s). L’ARN est impliqué dans de nombreuses machineries moléculaires (ribosome, complexe d’épissage…) qui exploitent ces propriétés dynamiques de l’ARN. La biologie structurale a révélé une variété d’architectures moléculaires de l’ARN. Les prédictions, surtout celles basées sur l’intelligence artificielle, se heurtent au faible nombre de structures disponibles.