EL ARN El ácido ribonucleico o ARN es un ácido presente en todas las células vivas que tiene similitudes estructurales con el ADN. Sin embargo, a diferencia del ADN, el ARN esté formado por una única cadena. Este ácido es propio de células procariotas y eucariotas. Tanto el ARN como el ADN forman parte del grupo de los ácidos nucleicos. La principal diferencia entre el ADN y el ARN es su composición química y su estructura. El ARN o ácido ribonucleico es una molécula que, al igual que el ADN, se compone de sucesiones de nucleótidos unidos formando una cadena simple. Los nucleótidos están formados por un grupo fosfato, por una base nitrogenada y un azúcar. En el ARN el azúcar es una ribosa y las bases nitrogenadas son: adenina (A), citosina (C), guanina (G) y uracilo (U). Este último sustituye a la timina (T) del ADN. El ARN puede encontrarse en diferentes partes de la célula. Por lo general, se sintetiza en el núcleo y de ahí va al citoplasma. Todos los ARN se forman a partir del ADN, tomando una parte de él como molde. Este hecho hace que ambos sean complementarios. Por su parte, el ARN dirige la síntesis de proteínas a partir de la información obtenida del ADN. TRANSCRIPCIÓN DEL ADN. SÍNTESIS DE PROTEÍNAS O TRADUCCIÓN DEL ARN En la mayoría de los organismos, seres humanos incluidos, la función del ARN es copiar la información del ADN de tal forma que sea posible su expresión en proteínas, los elementos funcionales de nuestro organismo. Es importante recordar la complementariedad que existe en los ácidos nucleicos. Esta complementariedad entre ADN y ARN, se ve ligeramente modificada, ya que en el ARN la base nitrogenada complementaria a la adenina (A) es el uracilo (U) y no la timina (T), como ocurría anteriormente. Gracias a esa complementariedad es posible que la célula mantenga la misma información genética independientemente de la molécula que use para expresarla: ADN o ARN. Existen diferentes tipos de ARN en las células: ARN mensajero (ARNm), ARN ribosómico (ARNr) y ARN de transferencia (ARNt). Además, algunos ARN participan en la regulación de la expresión génica. Cada uno de ellos tiene una estructura y función específica. ARN mensajero (ARNm): Se sintetiza en el núcleo de la célula a partir del ADN. Su función es copiar fragmentos del ADN para sacar dicha información fuera del núcleo y llevarla a los ribosomas, donde siguiendo las instrucciones contenida en la información genética del ADN, servirá para producir proteínas. El ARNm es la molécula, en forma de cadena simple, que resulta del proceso de la transcripción. ARN de transferencia (ARNt): Tienen una estructura peculiar con forma de trébol. Su función es transportar aminoácidos específicos hasta los ribosomas para conseguir completar ese proceso de traducción. Cada codón de un ARNm, formado por tres nucleótidos, es reconocido por un ARNt concreto que va acompañado de un aminoácido. Finalmente, los aminoácidos se van uniendo formando la estructura primaria de las proteínas en los ribosomas. ARN ribosómico (ARNr): Es el ARN más abundante en las células, tanto eucariotas como procariotas. El ARNr unido a proteínas forma los ribosomas, las fábricas donde se construyen las proteínas. La función principal de los ribosomas es llevar a cabo, junto al ARNt, la traducción del ARNm a proteínas. Estos orgánulos son los encargados del proceso de traducción. Los ribosomas se encuentran principalmente en la membrana del retículo endoplasmático rugoso en los eucariotas y libres en el citoplasma en procariotas. ¿Qué es el ARN mensajero? El ARN mensajero, abreviado como ARNm, es un tipo de molécula de ARN que transporta los “mensajes” escritos en el ADN a los ribosomas, donde se obtienen absolutamente todas las proteínas de nuestro organismo. El ARNm es capaz de llevar las instrucciones codificadas en el ADN fuera del núcleo para que los ribosomas puedan ejecutarlas. ¿Cómo se produce el ARNm? El ARNm se produce en el núcleo de la célula. En concreto, el ARNm se sintetiza a través de un proceso llamado transcripción, en el que el ADN se utiliza como molde para generar nuevas moléculas de ARNm complementarias a su secuencia. El ADN, como sabéis, almacena todas las instrucciones necesarias para sintetizar todas las proteínas de nuestro cuerpo, pero no puede salir del núcleo. Por eso, es necesario “copiar” estas instrucciones en una molécula de ARNm, que sí puede salir fuera del núcleo. ¿Para qué sirve? El ARNm es una especie de molécula mensajera, que transmite las instrucciones del ADN a los ribosomas, la maquinaria molecular que sintetiza las proteínas de nuestro organismo. Una vez fuera del núcleo, los ARNm se encuentran con los ribosomas y comienzan un proceso denominado traducción. Durante la traducción, una molécula de ARNm es “leída” por los ribosomas, que, en base a ella, sintetizan una proteína formada por aminoácidos. Lo hace gracias a una serie de instrucciones llamada “código genético”. Estas instrucciones permiten a los ribosomas “entender” cada trío de nucleótidos del ARNm, conocido como “codón” y encontrar el aminoácido correspondiente. Así, el ribosoma va leyendo los codones del ARNm, de tres en tres bases nitrogenadas, y sintetizando la proteína que hay escrita en él. Eso sí, es muy importante que el ribosoma encuentre el codón “AUG”, que indica el comienzo de la traducción. ARN Transferencia Este tipo de ARN es quien transfiere los aminoácidos hacia los ribosomas, para así añadirlos para catalizar la síntesis proteica. A su vez logra codificar los datos del ARNm a una determinada secuencia de proteína. Este tipo de ARN suele considerarse como un intérprete o traductor de los datos genéticos. El ARNt dispone de tres tramos o brazos. Uno de estos tramos posee un anticodon que es una secuencia de tres nucleótidos. En el brazo dos aparece un codón, y en el tercer brazo por medio de un anticodon, se une un aminoácido específico. Al final la función principal de este ARNt es transferir el aminoácido a los aminoácidos que se crean en el ribosoma. ARN Ribosómico Distinguido por sus siglas: ARNr. Este tiene cierta relación con los ribosomas, ya que se unen a este grupo de proteínas con el fin de formar ribosomas –estructuras que forman parte del citoplasma-. Estos tienen como fin la traducción de la síntesis proteica que transmite el ARN mensajero. El ARN, o ácido ribonucleico, es un ácido nucleico similar en estructura al ADN pero con algunas diferencias sutiles. La célula utiliza el ARN para una serie de tareas diferentes; una de estas moléculas se llama ARN mensajero o ARNm. Y es la molécula de ácido nucleico cuya traducción transfiere información del genoma a las proteínas. Otra forma de ARN es el ARNt o ARN de transferencia, y moléculas de ARN no-codificantes de proteínas que físicamente llevan los aminoácidos al sitio dónde se lleva a cabo la traducción y permiten que sean ensamblados en las cadenas de proteínas en dicho proceso. La complementariedad es el principio básico de la replicación y transcripción del ADN, ya que es una propiedad compartida entre dos secuencias de ADN o ARN, de manera que cuando están alineadas antiparalelas entre sí, las bases de nucleótidos en cada posición de las secuencias serán complementarias. Los ácidos nucleídos son polímeros formados por la unión de su estructura fundamental, el nucleótido. Los diferentes tipos de nucleótidos, así como la estructura, estabilidad y organización dan lugar a diferentes tipos de ácidos nucleídos. Los nucleótidos están formados por una pentosa, una base nitrogenada y un grupo fosfato. Según la pentosa se define dos tipos de ácidos nucleídos, el ADN y el ARN. Las bases nitrogenadas existen dos tipos de ellas: las bases purinas (guanina y adenina) que son comunes tanto para ADN como para ARN; bases pirimidinas (uracilo que es exclusivo para ARN, timina que es exclusivo para ADN, y citocina el cual es común para ADN y ARN). El ARN es también conocido ácido ribonucleico porque contiene ribosa, este ácido se encuentra en forma de cadena sencilla, es inestable, de vida media corta, está implicado en los procesos de expresión y regulación de los genes, sus bases nitrogenadas son Adenina (A)Uuracilo (U), Guanina (G) – Citosina (C). Sirve de intermediario de la información genética, por lo tanto, desempeña el papel de soporte de la información genética. Tipos de ARN Existen tres formas principales de ARN que son: ARN mensajero (ARNm): Se forma tomando como molde una de las cadenas del ADN. Es quien lleva la información del núcleo al citoplasma para sintetizar las cadenas de aminoácidos. Codifica la secuencia de aminoácidos de uno o más polipéptidos especificados por un gen o por un conjunto de genes. De este modo, los ARN mensajeros han copiado una secuencia de ADN a nivel de cada gen. Cada molécula de ARN mensajero se unirá a un ribosoma. El ribosoma se deslizará a lo largo del mensajero dando lugar a la cadena de proteínas. Los codones (triplete de nucleótidos) se leen (traducen) en un sitio específico del ribosoma. Un ARN de transferencia al cual se encuentra químicamente unido un aminoácido, se combina a través de su anticodón con el triplete mensajero. A medida que el ribosoma se desplaza, los diferentes ARN de transferencia se unen sucesivamente a los tripletes de ARN mensajero y los aminoácidos se combinan entre sí, lo que permite la formación de la proteína. La parte codificante del ARN mensajero siempre termina con uno de los tres codones de «fin de síntesis». ARN de transferencia (ARNt): Se une al ARNm en función de la complementariedad de las bases de anticodón/codón. Su función es unir o enlazar aminoácidos y transportarlos hacia los ARNm para poder sintetizar las proteínas. Lee la información codificada en el ARN mensajero y transfiere el aminoácido adecuado a la cadena polipeptídica en crecimiento durante la síntesis proteica. ARN Ribosomal o Ribosómico (ARNr): Están relacionados con la síntesis de proteínas. Forman parte de los ribosomas que son las complejas maquinarias celulares que sintetizan las proteínas. Son los más abundantes de los ARN. Están involucrados en la estructura de los ribosomas y juegan un papel en la unión de los ARN mensajeros. La transcripción es el proceso por el cual pasa la información genética contenida en el ADN a ARN mensajero. El ARNm formado en la transcripción se denomina transcrito primario de ARN, y este debe madurar. En este primario hay intrones y exones. En la maduración han de retirarse los intrones, que contienen ADN no codificante, mediante un proceso llamado splicing (corte y empalme). La traducción es el proceso por el que a partir de una molécula de ARNm, se sintetiza una proteína. Tiene lugar en los ribosomas del retículo endoplasmático rugoso. El transporte de los aminoácidos hacia el ribosoma y su unión en un orden determinado establecido por la secuencia de ARNm, se produce gracias a la molécula del ARNt o de transferencia. Esta molécula contiene un triplete de nucleótido denominados anticodón, que es complementario a los codones del código genético y aporta sus aminoácidos correspondientes. DIFERENCIAS ENTRE EL ADN Y EL ARN Hay dos tipos distintos de ácido nucleico: ADN y ARN. El ácido nucleico del ADN es desoxirribosa, mientras que el ácido nucleico del ARN es la ribosa. Si bien la estructura del ADN es una doble hélice en las células eucariotas, el ARN es generalmente monocatenario y se presenta en varias formas. ADN Es de doble cadena. Es estable. Es la forma de almacenar y transmitir la información genética Tiene complementariedad de bases adenina-tiamina, guanina-citosina. ARN Es de cadena sencilla. Es inestable. Implicado en los procesos de expresión y regulación de los genes. Tiene complementariedad de bases adenina-uracilo, guanina-citosina. Todas las células somáticas de nuestro organismo contienen la misma información genética (genotipo), sin embargo, el conjunto de los genes que expresan (fenotipo) son diferentes entre ellas, dando lugar a células de extirpes y funciones totalmente distintas. Incluso una misma célula puede expresar genes diferentes en función de múltiples factores.
