Ácido ribonucleico

ARN es el acrónimo de ácido ribonucleico, un ácido nucleico. Actualmente se conocen muchos tipos diferentes.

El ARN es físicamente diferente del ADN: El ADN contiene dos hebras entrelazadas, pero el ARN sólo contiene una única hebra. El ARN también contiene bases diferentes a las del ADN. Estas bases son las siguientes:

(A) Adenina

(G) Guanina

(C) Citosina

(U) Uracilo

La adenina forma enlaces con el uracilo y la guanina con la citosina. De este modo, decimos que la adenina es complementaria del uracilo y que la guanina es complementaria de la citosina. Las tres primeras bases también se encuentran en el ADN, pero el uracilo sustituye a la timina como complemento de la adenina.

El ARN también contiene ribosa, a diferencia de la desoxirribosa que se encuentra en el ADN. Estas diferencias hacen que el ARN sea químicamente más reactivo que el ADN. Esto hace que sea la molécula más adecuada para participar en las reacciones celulares.

El ARN es el portador de la información genética en ciertos virus, especialmente los retrovirus como el virus del VIH. Es la única excepción a la regla general de que el ADN es la sustancia hereditaria.

ARN de síntesis de proteínas

ARN mensajero

La función principal del ARN es transportar la información de la secuencia de aminoácidos desde los genes hasta el lugar donde se ensamblan las proteínas en los ribosomas del citoplasma.

Esto lo hace el ARN mensajero (ARNm). Una sola hebra de ADN es el plano para el ARNm que se transcribe a partir de esa hebra de ADN. La secuencia de pares de bases se transcribe a partir del ADN mediante una enzima llamada ARN polimerasa. A continuación, el ARNm pasa del núcleo a los ribosomas del citoplasma para formar proteínas. El ARNm traduce la secuencia de pares de bases en una secuencia de aminoácidos para formar proteínas. Este proceso se denomina traducción.

El ADN no sale del núcleo por varias razones. El ADN es una molécula muy larga y está unido a proteínas, llamadas histonas, en los cromosomas. El ARNm, en cambio, puede moverse y reaccionar con varias enzimas celulares. Una vez transcrito, el ARNm sale del núcleo y se desplaza a los ribosomas.

Hay dos tipos de ARN no codificantes que ayudan en el proceso de construcción de proteínas en la célula. Son el ARN de transferencia (ARNt) y el ARN ribosómico (ARNr).

tRNA

El ARN de transferencia (ARNt) es una molécula corta de unos 80 nucleótidos que transporta un aminoácido específico a la cadena polipeptídica de un ribosoma. Hay un ARNt diferente para cada aminoácido. Cada uno de ellos tiene un sitio para que se fije el aminoácido y un anticodón que coincide con el codón del ARNm. Por ejemplo, los codones UUU o UUC codifican el aminoácido fenilalanina.

rRNA

El ARN ribosómico (ARNr) es el componente catalítico de los ribosomas. Los ribosomas eucariotas contienen cuatro moléculas diferentes de ARNr: ARNr 18S, 5.8S, 28S y 5S. Tres de las moléculas de ARNr se sintetizan en el nucléolo y una se sintetiza en otro lugar. En el citoplasma, el ARN ribosómico y las proteínas se combinan para formar una nucleoproteína llamada ribosoma. El ribosoma se une al ARNm y lleva a cabo la síntesis de proteínas. Varios ribosomas pueden estar unidos a un solo ARNm en cualquier momento. El ARNr es extremadamente abundante y constituye el 80% de los 10 mg/ml de ARN que se encuentran en un citoplasma eucariótico típico.

snRNAs

Los pequeños ARN nucleares (snRNA) se unen a las proteínas para formar espliceosomas. Los espliceosomas rigen el empalme alternativo. Los genes codifican las proteínas en trozos llamados exones. Los bits pueden unirse de diferentes maneras para formar diferentes ARNm. Así, a partir de un solo gen se pueden fabricar muchas proteínas. Este es el proceso de empalme alternativo. Las versiones no deseadas de la proteína son cortadas por las proteasas y los fragmentos químicos se reutilizan.

La estructura de un ARNm eucariótico maduro. Un ARNm completamente procesado incluye una tapa 5', una UTR 5', una región codificante, una UTR 3' y una cola de poli(A). UTR = región no traducidaZoom
La estructura de un ARNm eucariótico maduro. Un ARNm completamente procesado incluye una tapa 5', una UTR 5', una región codificante, una UTR 3' y una cola de poli(A). UTR = región no traducida

ARN reguladores

Hay una serie de ARN que regulan los genes, es decir, regulan el ritmo de transcripción o traducción de los genes.

miRNA

Los micro ARN (miARN) actúan uniéndose a una enzima y bloqueando el ARNm, o acelerando su descomposición. Esto se denomina ARN de interferencia.

siRNA

Los pequeños ARN de interferencia (a veces llamados ARN silenciadores) interfieren en la expresión de un gen específico. Son moléculas de doble cadena bastante pequeñas (20/25 nucleótidos). Su descubrimiento ha provocado un aumento de la investigación biomédica y el desarrollo de fármacos.

ARN parasitario y otros ARN

Retrotransposones

Los transposones son sólo uno de los varios tipos de elementos genéticos móviles. Los retrotransposones se copian a sí mismos en dos etapas: primero del ADN al ARN por transcripción, y luego del ARN al ADN por transcripción inversa. A continuación, la copia de ADN se inserta en el genoma en una nueva posición. Los retrotransposones se comportan de forma muy similar a los retrovirus, como el VIH.

Genomas virales

Los genomas virales, que suelen ser ARN, se apoderan de la maquinaria celular y fabrican tanto el nuevo ARN viral como la cubierta proteica del virus.

Genomas de fagos

Los genomas de los fagos son muy variados. El material genético puede ser ssRNA (ARN monocatenario), dsRNA (ARN bicatenario), ssDNA (ADN monocatenario) o dsDNA (ADN bicatenario). Puede tener una longitud de entre 5 y 500 kilopares de bases con una disposición circular o lineal. Los bacteriófagos suelen tener un tamaño de entre 20 y 200 nanómetros.

Los genomas de los fagos pueden codificar tan sólo cuatro genes y hasta cientos de ellos.

Utiliza

Algunos científicos y médicos han utilizado el ARN mensajero en vacunas para tratar el cáncer y evitar que la gente enferme.

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué significa ARN?


R: ARN significa ácido ribonucleico.

P: ¿En qué se diferencia físicamente el ARN del ADN?


R: El ARN sólo contiene una única cadena, mientras que el ADN contiene dos cadenas entrelazadas.

P: ¿Cuáles son las diferentes bases que se encuentran en el ARN?


R: Las diferentes bases que se encuentran en el ARN son la adenina, la guanina, la citosina y el uracilo.

P: ¿Cuál es el patrón de enlace entre las bases del ARN?


R: La Adenina forma enlaces con el Uracilo, y la Guanina forma enlaces con la Citosina.

P: ¿En qué se diferencia químicamente el ARN del ADN?


R: El ARN contiene ribosa en lugar de desoxirribosa, lo que lo hace químicamente más reactivo que el ADN.

P: ¿Cuál es el papel del ARN en las reacciones celulares?


R: El ARN es más adecuado para participar en las reacciones celulares debido a su reactividad química.

P: ¿Qué virus utilizan el ARN como portador de la información genética?


R: Ciertos virus, especialmente los retrovirus como el virus VIH, utilizan el ARN como portador de la información genética.

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