- El ARN o ácido ribonucleico es un polímero de nucleótidos que se compone de un azúcar ribosa, un fosfato y bases como adenina, guanina, citosina y uracilo.
- Es una molécula polimérica esencial en varios roles biológicos en la codificación, decodificación, regulación y expresión de genes.
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ESTRUCTURA DE ARN
- El ARN es una hélice monocatenaria.
- La hebra tiene un extremo 5 ‘(con un grupo fosfato) y un extremo 3’ (con un grupo hidroxilo).
- Está compuesto por ribonucleótidos.
- Los ribonucleótidos están unidos por enlaces fosfodiéster 3 ‘-> 5’.
- Las bases nitrogenadas que componen los ribonucleótidos incluyen adenina, citosina, uracilo y guanina.
Por lo tanto, la diferencia en la estructura del ARN de la del ADN incluye:
- Las bases del ARN son adenina (abreviado A), guanina (G), uracilo (U) y citosina (C).
Así, la timina en el ADN es reemplazada por uracilo en el ARN, una pirimidina diferente. Sin embargo, al igual que la timina, el uracilo puede formar pares de bases con la adenina.
- El azúcar en el ARN es ribosa en lugar de desoxirribosa como en el ADN.
- Los ribonucleósidos correspondientes son adenosina, guanosina, citidina y uridina. Los ribonucleótidos correspondientes son 5′-trifosfato de adenosina (ATP), 5′-trifosfato de guanosina (GTP), 5′-trifosfato de citidina (CTP) y 5′-trifosfato de uridina (UTP).
Estructura secundaria de ARN
- La mayoría de las moléculas de ARN son monocatenarias, pero una molécula de ARN puede contener regiones que pueden formar un emparejamiento de bases complementarias donde la cadena de ARN vuelve sobre sí misma.
- Si es así, el ARN tendrá algunas regiones bicatenarias.
- Los ARN ribosómicos (ARNr) y los ARN de transferencia (ARNt) exhiben una estructura secundaria sustancial, al igual que algunos ARN mensajeros (ARNm).
Tipos de ARN
Tanto en procariotas como en eucariotas, hay tres tipos principales de ARN:
- ARNr (ribosómico)
- tRNA (transferencia)
- ARNm (mensajero)
ARN mensajero (ARNm)
- Representa aproximadamente el 5% del ARN total en la célula.
- El más heterogéneo de los 3 tipos de ARN en términos de secuencia de bases y tamaño.
- Lleva el código genético copiado del ADN durante la transcripción en forma de tripletes de nucleótidos llamados codones.
- Como parte del procesamiento postranscripcional en eucariotas, el extremo 5 ‘del ARNm está cubierto con un nucleótido de guanosina trifosfato, que ayuda en el reconocimiento del ARNm durante la traducción o síntesis de proteínas.
- De manera similar, el extremo 3 ‘de un ARNm tiene una cola poli A o se le agregan múltiples residuos de adenilato, que previenen la degradación enzimática del ARNm. Tanto el extremo 5 ‘como el 3’ de un ARNm imparten estabilidad al ARNm.
Función
El ARNm transcribe el código genético del ADN en una forma que se puede leer y utilizar para producir proteínas. El ARNm transporta información genética desde el núcleo hasta el citoplasma de una célula.
ARN ribosómico (ARNr)
- Se encuentran en los ribosomas y representan el 80% del ARN total presente en la célula.
- Los ribosomas constan de dos componentes principales: las subunidades ribosómicas pequeñas, que leen el ARN, y las subunidades grandes, que se unen a los aminoácidos para formar una cadena polipeptídica. Cada subunidad comprende una o más moléculas de ARN ribosómico (ARNr) y una variedad de proteínas ribosómicas (proteína r o proteína r).
- Los diferentes rRNA presentes en los ribosomas incluyen rRNA pequeños y rRNA grandes, que denotan su presencia en las subunidades pequeñas y grandes del ribosoma.
- Los ARNr se combinan con proteínas en el citoplasma para formar ribosomas, que actúan como el sitio de síntesis de proteínas y tienen las enzimas necesarias para el proceso.
- Estas estructuras complejas viajan a lo largo de la molécula de ARNm durante la traducción y facilitan el ensamblaje de aminoácidos para formar una cadena polipeptídica. Se unen a los ARNt y otras moléculas que son cruciales para la síntesis de proteínas.
Función
El ARNr dirige la traducción del ARNm en proteínas.
Transferir ARN (ARNt)
- El tRNA es el más pequeño de los 3 tipos de RNA que tiene alrededor de 75-95 nucleótidos.
- Los ARNt son un componente esencial de la traducción, donde su función principal es la transferencia de aminoácidos durante la síntesis de proteínas. Por tanto, se denominan ARN de transferencia.
- Cada uno de los 20 aminoácidos tiene un ARNt específico que se une a él y lo transfiere a la cadena polipeptídica en crecimiento. Los ARNt también actúan como adaptadores en la traducción de la secuencia genética del ARNm en proteínas. Por lo tanto, también se denominan moléculas adaptadoras.
Estructura del ARNt
Los ARNt tienen una estructura de hoja de trébol que se estabiliza mediante fuertes enlaces de hidrógeno entre los nucleótidos. Aparte de las 4 bases habituales, normalmente contienen algunas bases inusuales formadas principalmente por metilación de las bases habituales, por ejemplo, metil guanina y metilcitosina.
- Se forman tres bucles estructurales mediante enlaces de hidrógeno.
- El extremo 3 ‘sirve como sitio de unión de aminoácidos.
- El bucle central abarca el anticodón.
- El anticodón es una secuencia de nucleótidos de tres bases que se une al codón del ARNm.
- Esta interacción entre el codón y el anticodón especifica el próximo aminoácido que se agregará durante la síntesis de proteínas.
Función
El ARN de transferencia trae o transfiere aminoácidos al ribosoma que corresponden a cada codón de tres nucleótidos del ARNr. Luego, los aminoácidos se pueden unir y procesar para producir polipéptidos y proteínas.
Otras propiedades del ARN
- El ARN se forma en el nucleolo y luego se mueve a regiones especializadas del citoplasma según el tipo de ARN formado.
- El ARN, que contiene un azúcar ribosa, es más reactivo que el ADN y no es estable en condiciones alcalinas. Las ranuras helicoidales más grandes del ARN significan que es más fácil de atacar por enzimas.
- Las hebras de ARN se fabrican, descomponen y reutilizan continuamente.
- El ARN es más resistente al daño de la luz ultravioleta que el ADN.
- La tasa de mutación del ARN es relativamente más alta.
- Pueden estar presentes bases inusuales.
- La cantidad de ARN puede diferir de una célula a otra.
- La tasa de renaturalización después de la fusión es rápida.
- El ARN es más versátil que el ADN, capaz de realizar numerosas y diversas tareas en un organismo.
FUNCIONES DEL ARN
- El ARN es un mensajero de ácido nucleico entre el ADN y los ribosomas.
- Sirve como material genético en algunos organismos (virus).
- Algunas moléculas de ARN desempeñan un papel activo dentro de las células al catalizar reacciones biológicas, controlar la expresión génica o detectar y comunicar respuestas a señales celulares.
- El ARN mensajero (ARNm) copia el ADN en el núcleo y lleva la información a los ribosomas (en el citoplasma).
- El ARN ribosómico (ARNr) constituye una gran parte del ribosoma; lee y decodifica el ARNm.
- El ARN de transferencia (ARNt) transporta los aminoácidos al ribosoma, donde se unen para formar proteínas.
- Ciertos ARN pueden catalizar reacciones químicas como cortar y ligar otras moléculas de ARN y la catálisis de la formación de enlaces peptídicos en el ribosoma; estos se conocen como ribozimas.
Dr. Martin Passen, a dedicated nutrition educator with a master’s in nutrition education and nearing completion of a clinical nutrition and dietetics master’s. Passionate about sharing valuable information effectively.