Gracias a las diversas metodologías moleculares que incluyen transcripción in vitro, secuenciación y expresión in vivo e in vitro, entre otros análisis, ha sido posible definir lo que es el ARN. Algunos autores se refieren al ARN como RNA, por sus siglas en inglés provenientes de Ribonucleic acid. Descubre más sobre qué es el ARN y sus funciones en este artículo de BIOenciclopedia, donde también hablamos de sus características.
Qué es el ARN
El ácido ribonucleico, de siglas ARN, o RNA en ingles, es un tipo de ácido nucleico formado por una cadena de ribonucleótidos, moléculas orgánicas formadas por una molécula de fosfato, un azúcar (ribosa) y una base nitrogenada que puede ser adenina (A), guanina (G), citosina (C) o uracilo (U). Este uracilo reemplaza a la timina, que es una de las cuatro bases nitrogenadas que forman el ADN.
Los primeros estudios sobre el ácido ribonucleico se remontan a la década de 1940. Se dice que es una molécula prebiótica que existe desde hace 3.8 millones de años aproximadamente.
El ácido ribonucleico está presente en células procariotas y eucariotas, así como en algunos tipos de virus. Casi siempre está representado por una cadena simple de ribonucleótidos, a diferencia del ADN que se exhibe en forma de hélice o dos cadenas la mayoría de las veces, aunque no siempre es así.
El ARN casi siempre está representado de forma monocadena, pero también es posible hallar ARN bicadena, siendo este último el menos probable.
Características del ARN
El ARN se encarga de dirigir las etapas intermedias de la síntesis de aminoácidos. No almacena directamente la información como el ADN, sino que la transfiere. Al pasar la información, puede transformarse de una cadena de ácidos nucleicos a una cadena de aminoácidos. Por lo tanto, el ADN no puede actuar solo, y se vale del ARN para transferir la información durante la síntesis de proteínas.
Realmente el ARN cumple más funciones que el ADN, por lo tanto, es mucho más versátil. Cuando se copia la cadena de ADN a ARN, cada tres ácidos nucleicos de ADN hacen tres ácidos nucleicos de ARN. Estos tres ácidos nucleicos del ARN se transforman en un aminoácido.
Existen distintos tipos de ARN de acuerdo a sus funciones. Sintetizar aminoácidos es bastante complejo, por lo que se requieren varias etapas en el proceso para llevarlo a cabo. Estos tipos distintos son:
- ARNr, cuya abreviatura quiere decir ARN ribosómico.
- ARNn con significado de ARN nucleolar.
- ARNm, que significa ARN mensajero.
- ARNt, que quiere decir ARN de transferencia.
Funciones del ARN
Como hemos mencionado, dependiendo de la función del ARN, hablamos de un tipo u otro. Por ello, a continuación vamos a ver cuáles son las características y funciones del ARN en particular.
ARN ribosómico - ARNr
Se identifica por encontrarse solamente en los ribosomas, halladas en las células eucariotas y procariotas. Sin embargo, estos ribosomas tienen algo en especial: están formados por dos subestructuras de distinto tamaño; una más grande que la otra. Estas subestrcuturas se conforman por largas cadenas de ARN.
Los ribosomas son estructuras formadas por una combinación de proteínas y ácidos ribonucleicos que a su vez se forman por dos subunidades que pueden unirse o separarse, de acuerdo a su actividad. Los ribosomas intervienen en la síntesis de proteínas ensamblando los aminoácidos de acuerdo al orden predeterminado por la secuencia de bases del ARN mensajero.
El ARNr ribosómico viene del ARN nucleolar.
ARN nucleolar - ARNn
Es una molécula larga de ácido ribonucleico que ya sintetizado se localiza en el nucléolo de las células eucariotas. Del ARN nucleolar, se obtiene el ARN ribosómico.
ARN mensajero - ARNm
Lo vemos en el proceso de transcripción. Es decir, cuando se lee una hebra de ADN y se transcribe, se obtiene una hebra o cadena de ARN mensajero. Lo que hace es sacar el mensaje del núcleo de la célula para después pasarla hacia el citoplasma.
Ahí mismo, en el citoplasma, se localizan los ribosomas, quienes recibirán al ARN mensajero para traducirlo a aminoácidos que finalmente formarán proteínas. El ARNm representa del 3 al 5 % del ARN total celular y su tamaño dependerá del gen transcrito. En pocas palabras, el ARNm es el molde para síntesis de proteínas.
El ARNm puede unirse al ARNr gracias al ARNt.
ARN de transferencia - ARNt
Este tipo de ARN tiene la función de reconocer cada grupo de tres nucleótidos (triplete) del ARN mensajero de manera complementaria. De esta manera, gracias al reconocimiento complementario, por cada triplete de ARN mensajero que el ARN de transferencia lee, enlaza un aminoácido.
Es así como el ARN mensajero, por acción del ARN de transferencia dentro del ribosoma, puede formar una cadena de nucleótidos en una cadena de aminoácidos. La parte específica de ARNt Y ARNm que se unen, se llama anticodón para el caso de ARNt y codón, para el caso de ARNm.
En palabras breves, e ARNt es el acarreador de aminoácidos para síntesis de proteínas.
Pasos en el proceso de transcripción
La transcripción es el proceso donde un segmento de ADN es transcrito a ARN. Cumple con los siguientes pasos que vamos a numerar.
- Primer paso: el ARN polimerizado (conjunto de proteínas) se localiza en la región promotora del gen.
- Segundo paso: se abre la doble hélice del ADN.
- Tercer paso: el ARN polimerizado avanza sobre el ADN generando una cadena de RNA.
- Cuarto paso: el ARN polimerizado termina la transcripción.
- Quinto paso: el ARN es procesado para adquirir su función biológica (ARN o proteína).
Pasos en el proceso de traducción
La traducción es el proceso donde se sintetiza una proteína mediante un ribosoma, a partir de una molécula de ARN.
- Primer paso: el ARN se une al ribosoma.
- Segundo paso: el ribosoma se encarga de leer la molécula de ARN.
- Tercer paso: en aminoácido esencial es adicionado cada vez que se leen 3 nucleótidos de ARN. El primero es llamado Metionina.
- Cuarto paso: el ribosoma se separa una vez que se termina la traducción.
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