Structure des Acides Nucléiques,
Structure et Métabolisme des Nucléotides
I. LES CONSTITUANTS DES NUCLEOTIDES A. Les Bases Azotées
Il existe 2 grandes familles de nucléotides : - Bases pyrimidiques,
- Bases puriques..
(La prof insiste bien sur le fait que l’on doit connaître les formules des bases et le sens de numérotation).
1) Les Bases Pyrimidiques (petites bases)
Ces bases pyrimidiques sont dérivées du noyau pyrimidine qui est un noyau hétérocyclique azoté, ce qui signifie que le noyau ne contient pas que des atomes de carbones, puisqu’il y a un atome d’azote.
La numérotation est effectuée à partir de l’azote n°1 dans le sens horaire avec deux atomes d’azotes dans ce noyau. Il y a deux atomes d'azote en position 1 et en position 3.
Si on remplace les hydrogènes en 2, 4 et 5 par des radicaux : On obtient les 3 bases pyrimidines :
- Uracile, - Thymine, - Cytosine.
❖ Uracile
L’uracile est de la 2,4-dioxypyrimidine (il y a 2 résidus céto : en 2 et en 4).
Il existe deux formes tautomériques : la forme céto ou la forme énol.
Des tautomères sont 2 isomères qui diffèrent par la position d'un hydrogène.
Au pH physiologique, c’est la forme céto qui prédomine.
En effet, s'il y avait la forme énol, des appariements non habituels seraient favorisés.
❖ Thymine
La thymine est la 5-méthyluracile. La seule chose qui différencie la thymine et l’uracile est le groupement méthyl en 5.
❖ Cytosine
La cytosine est de la 2-oxy, 4- aminopyrimidine.
Le groupement aminé en 4 peut exister sous 2 formes tautomériques :
→ La forme Amino et la forme Imino.
Au pH physiologique, c’est la forme amino qui prédomine, en raison de la complémentarité des bases.
Dans l’ADN, on retrouve la cytosine et la thymine.
Dans l’ARN, on retrouve la cytosine et l’uracile.
Désamination oxydative des bases :
La désamination oxydative de la cytosine conduit à l’uracile.
Cette réaction chimique est catalysée par des désaminases (enzymes spécifiques) qui échangent une fonction amine en une fonction céto.
Toutes les bases qui comportent un groupement aminé peuvent être transformées par désamination oxydative.
2) Les Bases Puriques (grandes bases)
Les bases purines dérivent du noyau purine qui est également un hétérocycle azoté provenant de l’accolement de deux cycles azotés :
- Un cycle Pyrimidine à 6 sommets et 2 atomes d’azote avec une numérotation antihoraire,
- Un cycle Imidazole, à 5 sommets qui lui est constitué de 2 atomes d’azote avec une numérotation horaire.
Il y a donc au total 4 atomes d’azotes dans le noyau purine.
Les flèches représentent les substituants possibles des atomes
d’hydrogènes qui vont donc permettent l’inversion de l’adénine et de la guanine.
L’Adénine est une 6-amino-purine. (Fonction Amine qui domine à pH physio) La Guanine est de la 2-amino, 6-oxypurine.
Ils sont présents tout 2, à la fois dans l’ADN et dans l’ARN.
Là aussi il existe 2 formes tautomériques pour la guanine et l’adénine.
Au pH physiologique, c’est la forme céto qui domine pour la guanine.
Il peut avoir rarement des hybridations « illicites » (par exemple entre Cytosine et Adénine), si une autre forme tautomère existe.
C’est à cause de ces liaisons que l’on peut avoir des mutations.
L’adénine peut se transformer par désamination oxydative en hypopoxanthine (= 6-oxypurine).
La guanine peut se transformer par désamination oxydative en xanthine qui est de la 2,6-dioxypurine.
L’acide urique est de la 2, 6, 8-trioxypurine.
Caractéristiques des bases :
- Les bases sont des molécules planes
- Elles ont de nombreuses doubles liaisons ou des liaisons conjuguées
- Elles ont des propriétés d’absorber les rayons à certaines longueurs d’ondes
B. Les Nucléosides
Les nucléosides résultent de l’association d’une base avec un pentose (sucre à 5 atomes de carbones) sous forme furanose, qu’on appelle le D-ribose.
Le D-ribose est lié à la base par une liaison N-β-osidique.
Il s’agit d’une liaison covalente N-β-osidique qui unit le carbone 1’ du pentose à un atome d’azote de la base qui va être N1 pour les bases pyrimidiques et N9 pour les bases puriques.
Les liaisons β-osidique sont situées au-dessus du plan de l’ose.
Elle est stabilisée sous la forme β-D-ribose.
2 types de pentoses sont présents dans les acides nucléiques, ils différent par la fonction alcool en 2’ (elle disparaît dans le D- désoxyribose) :
- Le D-ribose dans l’ARN (possède la fonction alcool en 2’), - D-désoxyribose dans l’ADN (n’a plus cette fonction alcool en 2’).
Pour différencier la numérotation des bases de celle des sucres, on ajoute des '.
Dans les nucléosides naturels, il existe 2 conformations :
⁃ Une conformation SYN,
⁃ Une conformation ANTI.
Ces 2 conformations sont possibles par rotation de la liaison β-osidique.
On dit que les bases sont en conformation SYN ou ANTI par rapport à l’ose.
Dans les acides nucléiques, c'est la conformation ANTI qui est favorisée car son encombrement est moindre.
En fait, les nucléosides s’empilent, c’est pourquoi la forme ANTI est favorisée.
Nomenclature
Les nucléosides suivent une nomenclature précise, spécifique à chaque base avec 2 suffixes :
⁃ Soit le suffixe -osine pour les bases puriques,
⁃ Soit le suffixe -idine pour les bases pyrimidiques.
L’uracile n’est présent que dans l’ARN, et ne forme jamais de nucléosides avec le désoxyribose,
→ Il n'existe pas de désoxyuridine.
La thymidine est retrouvée en petite quantité dans certains ARN (« base inhabituelle » dans certains ARN de transfert), mais la majorité de la thymine est présente dans l’ADN, sous forme de désoxythymidine.
C. Les Nucléotides
Un nucléotide est un composé résultant de l’estérification de la fonction alcool d’un nucléoside par une molécule d’acide orthophosphorique.
→ C’est donc un ester phosphorique de nucléoside.
La liaison ester se situe entre la fonction alcool primaire en 5’ du pentose et le résidu OH du phosphate, car le résidu OH en 3’ du pentose est engagé dans la chaîne polynucléotidique.
Le nucléotide est donc un nucléoside 5’-monophosphate.
A pH physiologique, il porte deux charges négatives dues au phosphate.
1) Nomenclature des Nucléotides
Les nucléotides comme les nucléosides suivent une nomenclature précise.
Adénylate = acide adénylique Guanylate = acide guanylique
2) Fonctions des Nucléotides
Les nucléotides sont donc des esters de phosphate des nucléosides, ils sont essentiels dans de nombreux processus cellulaires et supportent de multiples fonctions :
▪ Unités élémentaires des acides nucléiques (ils sont nécessaires pour la transcription ou la réplication de l'ADN)
▪ Transporteurs :
⁃ D’énergie sous forme d’ATP (Adénosine Tri-Phosphate) ou GTP (Guanosine Tri-Phosphate),
⁃ D’oses (ex : UDP-glucose pour les oses),
⁃ D’acides aminés (ex : S-Adénosyl-Méthionine),
⁃ De lipides
▪ L’ATP agit comme un donneur de groupe phosphoryle, transféré par les enzymes kinases,
▪ Ce sont des 2nde messagers, constituants essentiels des voies de transduction intra cellulaire (ex : AMPc ou GMPc),
▪ Ils font partie de la structure de coenzyme (ex : FAD, NAD).
C'est parce qu'ils sont essentiels que les nucléotides sont soumis à d'importantes régulations.
II. METABOLISME DES NUCLEOTIDES A. Généralités
Ils sont régulés très finement par rétro-inhibition pour s’adapter parfaitement aux besoins cellulaire (production d’hormone, d’enzymes digestives, etc.)
Le 1er point important est qu’il existe une étape commune, la biosynthèse des nucléotides puriques et pyrimidiques, c’est la synthèse du 5’-phosphoribosyl-1’-pyrophosphate (PRPP).
Cette réaction est catalysée en présence d’une PRPP synthétase (=synthase) en présence d’ATP et du ribose 5'- phosphate.
Le PRPP va apporter le ribose à la base pour aller vers la synthèse du nucléoside, donc du nucléotide.
Le 2ème point important est que ces voies sont finement régulées.
En effet, les voies du métabolisme des acides nucléiques sont régulées par rétro-inhibition pour s’ajuster :
⁃ Au besoin cellulaire en énergie,
⁃ Et en fonction de la prolifération cellulaire, puisqu'il faut effectuer une synthèse d'ADN.
⁃
Une rétro-inhibition correspond à une inhibition effectuée par les produits de la synthèse, donc ici les nucléotides puriques et pyrimidiques.
B. Biosynthèse « De Novo » des Nucléotides Pyrimidiques
Le noyau pyrimidique est d’abord synthétisé, puis attaché au ribose, pour former un nucléotide
pyrimidique. (Pour la biosynthèse de novo les formules ne sont pas à connaître en revanche il faut connaître les étapes).
1er étape :
La synthèse de Carbamyl-phosphate par une enzyme, la carbamyl-phosphate-synthétase II, à partir :
⁃ De l’ATP
⁃ Du bicarbonate (HCO3-)
⁃ De l’ammoniac (NH3), apporté par la glutamine.
2e étape :
La carbamyl phosphate réagit avec l’aspartate pour former le Carbamyl-aspartate, qui est une réaction catalysée par
l’aspartate-transcarbamylase, on commence à reconnaître un cycle pyrimidine mais il est ouvert.
3e étape :
C’est la fermeture du noyau pyrimidine par la dihydro-oratase, à la suite de la libération d'une molécule d'eau.
→ Il y a formation de la Dihydro-orotate.
4e étape :
La déshydrogénation du dihydro-orotate par la dihydro-orotate déshydrogénase en présence de NAD+.
→ Il y a formation d’Orotate.
C’est une étape mitochondriale car l'enzyme est mitochondriale.
L'orotate est donc un uracile, mais avec une fonction carboxyle.
5e étape :
L’orotate acquiert un cycle ribose du PRPP, sous l’action d’une enzyme, l'orotate phosphoribosyl transférase aussi appelée pyrimidine-phosphoribosyl transférase.
→ Il y a formation d’Orotidylate (OMP : Orothidyne 5’ Mono Phosphate).
6e étape :
L’orotidylate (OMP) est ensuite décarboxylé par une orotidylate décarboxylase.
→ Il y a formation d’Uridylate (UMP).
7e et 8e étapes :
L’UMP est ensuite phosphorylé par des kinases spécifiques de la base (de chaque base) qui vont utiliser l’ATP en substrat, ou nucléoside-monophosphate kinases (donc ici UMP-kinase).
→ Il y a formation de UDP puis UTP.
Cette réaction se fait en présence d’ATP.
Les kinases ne font pas la différence entre ribose et désoxyribose.
9e étape :
L’UTP est transformé par amination en C4 par la cytidylate synthétase (un résidu amine remplace un résidu céto).
→ Il y a formation de CTP.
La réaction ne peut se faire qu’à partir d’UTP et non pas d’UMP car en effet les formes actives lors de la biosynthèse sont UTP et UDP et non pas UMP.
La formation du désoxyribonucléotide est une réduction du ribose C2’ qui est réalisée par une ribonucléotide réductase.
Ces ribonucléotide-réductases sont les mêmes enzymes, qu’il s’agisse des nucléotides puriques ou pyrimidiques.
Une dernière étape est nécessaire pour créer le désoxy-thymidylate à partir du désoxy- uridilate (dUMP), qui n’est pas un constituant de l’ADN.
Pour cela, le dUMP est méthylé en désoxy- thymidylate (dTMP) par la thymidylate synthétase avec comme cofacteur un dérivé folate, qui apporte le groupement méthyle.
La sensibilité des cellules à l’inhibition de la
synthèse en TMP (dTMP) a été exploitée dans la chimiothérapie, donc dans les traitements anti-cancéreux.
Le fluorouracile est converti in vivo en fluoro-désoxy-uridylate qui inhibe de façon irréversible la thymidylate synthétase.
→ La réplication de l'ADN ne peut donc plus se produire.
C’est ainsi que l’on peut traiter le cancer.
Cependant, chez l'homme, des cellules sont constamment en prolifération, par exemple les cellules souches
hématopoïétiques, et ces dernières sont aussi touchées par la chimiothérapie, qui n'est pas un mécanisme spécifique des cellules cancéreuses.
C. Régulation de la Synthèse des Nucléotide Pyrimidiques
Les 2ères enzymes sont hautement régulées par voie allostérique.
⁃ La carbamyl phosphate synthétase II,
→ Inhibée par l’UTP
→ Activée par le PRPP
⁃ L’aspartate-transcarbamylase
→ Inhibée par le CTP,
→ Activée par l’ATP.
On retrouve donc bien le phénomène de rétro-inhibition ici puisque ce sont bien les produits qui inhibent la synthèse.
D. Biosynthèse des Nucléotides Puriques
Contrairement au cas des nucléotides pyrimidiques, dans la synthèse De Novo des nucléotides puriques, les bases puriques sont assemblées directement sur le cycle du ribose.
C’est le nucléotide qui est synthétisé d’emblée et non la base purique.
Le cycle pyrimidine est donc directement synthétisé sur l'ose.
Dans la synthèse du noyau purine :
⁃ L’azote en 1 provient de l’aspartate,
⁃ Les C2 et C8 proviennent du formyl-tétrahydrofolate,
⁃ Les azotes en 3 et 9 proviennent de la glutamine,
⁃ Les C4, C5, et l’azote en 7 proviennent de la glycine.
Le noyau purine se constitue en 10 étapes, menant à l’IMP, Inosine Monophosphate.
La 1ere étape est la synthèse du PRPP.
La 2e étape est représentée par l’amidation du C1’ du ribose sous l’action d’une PRPP-glutamyl-amino-transférase
→ 5’-phosphoribosylamine
Le PRPP a bien perdu un groupement phosphate et a gagné un groupement NH2 . Il se passe ensuite une série d’étapes non détaillées.
L’Adénylate (AMP) est synthétisée à partir de l’IMP par l’addition d’aspartate, en passant par un produit intermédiaire, l'Adénylsuccinate.
Le GTP est le donneur du groupement phosphoryle dans cette synthèse (il sert de substrat), et non pas l'ATP.
La Guanylate (GMP) est synthétisé par oxydation de l’inositate (IMP) en Xanthylate (XMP).
Il y a ensuite incorporation d’un groupement amine en C2 au cours de laquelle l’ATP sert de substrat. 10H52
Pour pouvoir participer à la synthèse des acides nucléiques, les nucléosides monophosphate doivent être transformés en nucléosides triphosphates et ceci est réalisé par des nucléosides monophosphate kinase, spécificité de chaque base.
Ces kinases ne font pas la différence entre le ribose et le désoxyribose comme substrat.
E. Régulation de la Biosynthèse des Nucléotides Puriques
Le principal régulateur de la biosynthèse des nucléotides puriques est la concentration en PRPP, qui dépend :
⁃ De la concentration en ribose 5-phosphate,
⁃ De l’activité de la PRPP synthétase.
Cette PRPP Synthétase est une enzyme qui est régulée de façon allostérique par la concentration en IMP, en AMP et en GMP.
La PRPP sert à la formation de nucléotides
pyrimidiques, puriques et de certains acides aminés (Histidine par exemple)
La PRPP Glutamine Amino Transférase est aussi régulée par rétro-inhibition cumulative par l’IMP, l’AMP ou le GMP, donc par les produits finaux de cette voie de bio- synthèse.
→ Cette régulation est donc au niveau de la 2ème étape.
L’AMP et le GMP contrôlent leur formation respective :
⁃ L’AMP contrôle l’Adénylate Succinate Synthétase,
⁃ Le GMP va contrôler l’activité de l’IMP Déshydrogénase.
Il y a 4 enzymes importantes dans la régulation de la biosynthèse des bases puriques.
Chacun se contrôle donc par rétro-inhibition.
D’autre part, le GTP sert de substrat dans la synthèse de l’AMP.
Et l’ATP est lui un substrat dans la synthèse du GMP.
Il y a donc une relation réciproque entre substrats, de manière à aboutir à une synthèse équilibrée des nucléotides adéniniques et guaniniques.
F. Catabolisme des Nucléotides Puriques
Les bases puriques libérées par la dégradation des acides nucléiques et des nucléotides (qui viennent en particulier des protéines de l’alimentation (viande, poisson…)) peuvent être récupérées et recyclées dans le foie et l’intestin grêle.
Les voies de récupération des purines sont remarquables par leur économie d’énergie par rapport à la biosynthèse De Novo.
1) Voies de Dégradation
⁃ Les 5'-Nucléotidases
Tout d’abord, des 5’-nucléotidases catalysent l’hydrolyse des ribo et ou des désoxyribonucléosides 5’-monophosphate pour former des nucléosides et libérer du Pi.
⁃ La Purine Nucléoside Phosphorylase
La Purine Nucléoside Phosphorylase (PNP) permet la rupture des liaisons N--glycosidiques des nucléosides puriques, et libère le ribose 1-phosphate et la base purique.
2) Voies de Récupération
Il existe ensuite 2 enzymes :
⁃ L’Adénine Phosphoribosyl Transférase, ou APRTase : elle permet la transformation de la base adénine en nucléotide monophosphate AMP,
⁃ L’Hypoxanthine Guanine Phosphoribosyl
Transférase, ou HGPRTase : elle permet, à partir de la base xanthine ou de la base guanine et en présence de PPRP, de produire de l'IMP ou du GMP
Ces enzymes permettent la transformation de la base en nucléotide monophosphate en présence de PRPP.
→ On retourne de la base au nucléotide.
Pour l’adénosine, il y a plusieurs chemins possibles, 3 possibilités :
→ Elle peut être retransformée en adénine par l'APRTase,
→ Elle peut être rephosphorylée par une Adénosine Kinase, pour se retransformer en AMP,
→ Elle peut être transformée en inosine par une Adénosine Désaminase (ADA).
La Xanthine Oxydase va permettre la transformation de l'hypoxanthine en Xanthine.
Une Guanase va permettre de l'autre côté la transformation d'une guanine en Xanthine.
La xanthine, qui est le point de convergence de l'AMP, de l'IMP et du GMP, est ensuite transformée en acide urique par la xanthine oxydase.
→ L'acide urique est donc le produit de dégradation de l'ensemble des nucléotides puriques.
Il est excrété dans les urines et devient toxique en cas d’excès.
Il existe des maladies appelées des hyper-uriécémies, qui sont dues à un excès en acide urique.
Les cristaux d'urate peuvent alors précipiter :
⁃ Dans les articulations ce qui cause la goutte qui est une pathologie due à une précipitation des cristaux d'urate au niveau du gros orteil (douleurs inflammatoires, insomniantes).
Elle résulte souvent d'un excès de consommation de viande.
⁃ Dans le rein ce qui provoque la lithiase rénale
Ces hyper-uriécémies peuvent être de différentes origines :
→ Apport exogène excessif : consommation excessive de viande,
→ Liées à des maladies avec un grand renouvellement cellulaire, donc un catabolisme accru des cellules, en particulier dans les cancers,
→ Déficit en HGPRTases → accumulation d’hypoxanthine et de guanine
→ La maladie de Lesh Nylan héréditaire qui implique le gène codant pour la HGPRTase, et dont les symptômes sont multiples :
- Hyper-uriécémies, - Retard mental,
- Troubles psychomoteurs,
- Tendances à l'automutilation (se mangent les doigts, les lèvres...).
Il existe un médicament qui inhibe la xanthine oxydase, c'est l'Allopurinol.
Le médicament porte le nom de Zyloric®.
Le cancer est aussi la conséquence d’un excès d’acide urique.
Un déficit en ADA est aussi à l'origine de maladies.
Il s'agit de déficits immunitaires combinés sévères, cela concerne en particulier les « enfants bulles », nécessairement mis dans des cellules. Ils ne peuvent pas sortir car ils n’ont pas la capacité de se défendre face aux infections.
→ Pour ces enfants, on effectue une thérapie ex-vivo.
On prend les cellules souches hématopoïétiques de ces enfants, on les met en culture, et on transfère par thérapie génique avec un rétro-virus le gène de l’adénosine désaminase pour qu’il y ait synthèse normale d’enzyme déficitaire.
Les cellules sont enfin réimplantées au patient, ce qui permet de réimplanter cette enzyme indispensable à la survie.
G. Voies de Récupération des Nucléotides Pyrimidiques
La synthèse de novo des nucléotides pyrimidiques nécessite 5 molécules d’ATP pour former une molécule de CTP alors que les voies de récupération ne nécessite qu’une molécule d’ATP pour 1 CTP formé.
Il existe des systèmes de récupération qui permettent d'importantes économies d'énergie.
Ces voies de récupération impliquent en particulier des kinases.
Contrairement aux nucléotides puriques avec l'acide urique, il n'y a pas d'accumulation de déchets métaboliques, parce que :
⁃ Le catabolisme de l'Uracile et de la Cytosine donne la β-Alanine,
⁃ Le catabolisme de la Thymine donne l’Acide Propionique.
III. ACIDES NUCLEIQUES ARN ET ADN A. Les polynucléotides
Les nucléotides sont unis entre eux part une liaison 3’-5’ phosphodiester, c’est-à-dire que les sous unités sont liées de manière covalente par la formation d’un ester de phosphate entre le groupement 3’-hydroxyle du résidu glucidique d’un nucléotide et le groupement phosphate du nucléotide suivant.
Il y a 1 charge négative au niveau de chaque liaison phosphodiester, et 2 charges négatives à l’extrémité 5’-phosphate.
Les 2 extrémités de la chaîne nucléotidique sont désignées par :
⁃ 5’phosphate,
⁃ 3’OH (OH → ARN et H → ADN).
L’écriture de l’ADN suit une convention absolue : L’extrémité 5’ est toujours à gauche
L’extrémité 3’ est toujours à droite.
5’P-G-A-T-C-3’OH
(U si ARN)
Puis on a enlevé les 2 extrémités et on a que des lettres puisqu’on lit toujours de gauche à droite.
Il s’agit d’une nomenclature internationale.
B. L’ARN
Les ARN concernent les riboses, et les quatre bases des ARN sont A, C, G et U.
Chez les eucaryotes, les ARN sont présents à la fois dans le noyau et dans le cytoplasme.
Les ARN contrairement à l’ADN sont des molécules monocaténaires.
La présence du résidu hydroxyle en 2’ confère une fragilité particulière à l’ARN. L’ADN est une molécule solide, l’ARN est une molécule très fragile. En fait, dès que le résidu 2’ va a voir des ions OH- autour de lui (ce qui est le cas dans
l’eau) le résidu hydroxyle va attaquer la liaison phospho-diester pour couper la liaison nucléotidique au niveau d’une
chaîne polynucléotidique. C’est pourquoi l’ARN est
d’une grande fragilité.
C'est donc une chaîne nucléotidique unique, qui peut cependant se replier sur elle-même dans certaines régions en formant des structures en épingle à cheveu.
On parle de motifs tige-boucle.
Cette structure secondaire est stabilisée par des liaisons hydrogènes entre bases complémentaires :
A ↔ U et C ↔ G.
Dans certaines régions double brin, les bases ne sont pas appariées ou donnent des appariements imparfaits comme G ↔ U au lieu de G ↔ C avec 1 seule liaison H.
Des boucles sont observées au niveau des nucléotides non appariés et elles peuvent être terminales ou non.
L’ARN de ces régions à double brin peut former, comme l'ADN, des doubles hélices ou pseudo double hélice.
Les ARN peuvent adopter des structures encore plus complexes, à l’origine d’une structure secondo- tertiaire (ARN 16s, qui est l'ADN ribosomique bactérien le plus simple).
Les ARN sont moins stables que les ADN vis-à-vis de l’hydrolyse, à cause de la présence du résidu hydroxyle en C2’ du ribose, qui augmente le risque d'hydrolyse.
On peut retrouver de la thymine dans les ARN de transfert.
Il existe différents types d’ARN :
Les ARN CODANTS dont font partie les ARN messagers
→ 1 à 3% des ARN totaux,
Les ARN NON-CODANTS :
▪ Les ARN transcriptionnels indispensables à la synthèse protéique au moment de la traduction :
⁃ ARN ribosomiques → 83-85% 70-75% des ARN totaux
⁃ Et ARN de transfert → environ 15%
▪ Les petits ARN (10 à 20 nucléotides) :
⁃ Les ARN sn (ou small nuclear RNA) On les retrouve uniquement dans le noyau. Ils ont une rôle très important au moment de l’épissage de l’ARNm.
⁃ Les ARN sno (ou small nucleolar RNA) qui sont présents dans les noyau nucléoles, nécessaires à la maturation de l'ARNm
⁃ Les ARN si (ou small interferent RNA) qui sont des ARN double brin, nécessaires à la régulation de la transcription et de la traduction.
⁃ Les ARN mi (ou micro ARN) ARN simple brin de 21-25 nucléotides, nécessaires à la régulation de la transcription et de la traduction. On en compte environ 2000 chez l’Homme.
⁃ Les ARN de trans-épissage, qui participent à l'épissage de l'ARN messager.
Il existe des longs ARN non codants qui sont également importants dans la régulation de la transcription et de la traduction.
