ARN

Definición

El ácido ribonucleico, más conocido como ARN, es uno de los dos tipos de ácidos nucleicos que existen. Los ácidos nucleicos son polímeros que tienen muchos nucleótidos enlazados de forma lineal.

Cada ARN surge como una copia de una porción del ADN que se hace durante la transcripción. En este proceso, los ribonucleótidos se aparean con una hebra de ADN que sirve de molde y luego se unen entre sí formando la molécula del ARN. Esto es catalizado por la ARN polimerasa.

De esta manera, el ARN contiene toda la información de la porción de ADN que fue copiada, pero esta información se encuentra en una macromolécula química y funcionalmente diferente.

Estructura

Representación de la hélice de ARN.

El ARN es una macromolécula formada por una sucesión de moléculas más pequeñas llamadas nucleótidos. Es por ello que el ARN (al igual que el ADN) se considera un polímero formado por subunidades llamadas monómeros.

Cada nucleótido está compuesto por 3 partes:

• Una molécula de azúcar con 5 átomos de carbono (pentosa), que en el caso del ARN es la ribosa.
• Un grupo fosfato formado por átomos de fósforo y oxígeno.
• Una base nitrogenada que puede ser adenina (A), uracilo (U), guanina (G) o citosina (C) según cómo se agrupen los átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno en la molécula.

Cada macromolécula de ARN está compuesta por una hebra de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster. Estos se forman entre el carbono 3’ de una ribosa y el 5’ de la siguiente. Dentro de una hebra de ARN, pueden producirse apareamientos entre las bases complementarias de manera similar a lo que ocurre entre dos hebras de ADN.

En este caso, se aparean las adeninas con los uracilos y las guaninas con las citosinas. Estos apareamientos hacen que la hebra de ARN se doble en algunas regiones y no quede lineal. Las hebras de ARN pueden adquirir diferentes formas en el espacio según cada tipo de ARN.

Tipos y funciones

Existen varios tipos de ARN, aunque hay 3 que se destacan: el ARN mensajero (ARNm), el ARN ribosomal (ARMr) y el ARN de transferencia (ARNt). Cada uno de estos ARN cumple funciones determinadas en el proceso de síntesis proteica. Otros ARN tienen funciones catalíticas, como la ARN polimerasa, y funciones estructurales.

ARN mensajero

El ARNm es aquel que surge de la transcripción de un gen y que lleva la información necesaria para sintetizar una proteína. Luego de la transcripción, el ARN sufre un proceso llamado splicing, que consiste en cortar porciones de la hebra que no llevan información necesaria para la proteína (exones) y unir las porciones que sí tienen información relevante (intrones).

Luego de este proceso de «maduración», el ARNm sale del núcleo hacia el citoplasma, donde es reconocido por los ribosomas y traducido para dar origen a la proteína. El proceso de splicing permite que de un mismo gen se produzcan distintos ARNm (y, por ende, distintas proteínas) según qué porciones se cortan y eliminan.

Todos los ARNm tienen una seguidilla de 3 nucleótidos que indican dónde debe comenzar la traducción y la síntesis proteica: AUG. A partir de esta secuencia, la hebra de ARNm se lee cada tres bases. Este triplete se denomina codón: hay un codón de inicio (AUG), codones que codifican para diferentes aminoácidos y 3 codones que indican el fin de la traducción.

ARN ribosomal

El ARNr también surge en el núcleo, a partir de la transcripción del ADN; pero se sintetiza, más específicamente, en el nucleolo. Este tipo de ARN no lleva información para fabricar una proteína sino que su función consiste en conformar los ribosomas que se encuentran en el citoplasma y en el retículo endoplasmático rugoso. Estas organelas celulares están formadas por ARNr y proteínas, y su función es ser el nexo entre el ARNm y el ARNt para que ocurra la traducción y síntesis proteica.

ARN de transferencia

El ARNt consiste en una cadena de entre 70 y 90 nucleótidos que adquiere una forma de «hoja de trébol». Esta estructura tiene dos regiones importantes: un extremo libre al que se une uno de los 20 aminoácidos y una secuencia de tres nucleótidos llamada anticodón, que se encuentra en una de las asas del trébol. El anticodón es la secuencia complementaria a un codón del ARNm. De esta manera, el ARNt es quien realiza la lectura ARNm y la traducción de esta información en una seguidilla de aminoácidos que constituirán la proteína codificada en el ARNm.

ARN y ADN

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En el ácido ribonucleico o ARN, el azúcar es una ribosa porque, a diferencia de la desoxirribosa del ADN, en el carbono 2’ tiene un grupo hidroxilo (OH). Otra diferencia se da en las bases nitrogenadas. En el ARN no hay nucleótidos con base nitrogenada timina (presentes en el ADN), sino que son reemplazadas por la base uracilo.

Cada macromolécula de ARN tiene una sola hebra que es mucho más corta respecto de una hebra de ADN, ya que proviene de una porción de este. En cambio, cada macromolécula de ADN está compuesta por dos hebras de nucleótidos que se aparean y forman la doble hélice.