Tipos y funciones

El ARN

El ácido ribonucleico (ARN) es una molécula versátil que desempeña un papel esencial en la maquinaria celular, actuando como un mensajero crucial en la expresión génica y la síntesis de proteínas. 

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¿Qué es el ARN?

El ARN, cuyas siglas provienen de Ácido Ribonucleico, es una cadena única de nucleótidos formada por ribosa, fosfato y cuatro bases nitrogenadas: adenina (A), uracilo (U), citosina (C) y guanina (G). A diferencia del ADN, el ARN suele ser una cadena simple, aunque puede plegarse para formar estructuras tridimensionales específicas.

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Estructura del ARN

La estructura del ARN se caracteriza por enlaces fosfodiéster que conectan los nucleótidos en una secuencia lineal. Cada nucleótido consta de una ribosa, un grupo fosfato y una de las cuatro bases nitrogenadas. Aunque lineal en su forma principal, algunas moléculas de ARN pueden adoptar estructuras plegadas, fundamentales para sus diversas funciones celulares.

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Niveles estructurales de los ARN

La estructura primaria viene determinada por la secuencia de nucleótidos.

Pueden presentar formas variadas de estructuras secundarias (uniones intracatenarias).

La estructura secundaria de las regiones de doble cadena, se asemeja al A-DNA.

La forma B no puede ser adoptada debido a impedimentos estéricos del O extra en el C2´de la ribosa (ver modelo de Watson y Crick).

También han sido observadas estructuras terciarias para ciertos tRNA y rRNA.

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Características

Junta todas las proteínas en una cadena simple. Posee nucleóticos formados por un fosfato, una ribosa y cuatro compuestos nitrogenados, que son la citosina, la adenina, el uracilo y la guanina, situados todos en el citoplasma.

Actúa como mensajero llevando la información genética que el ADN almacena, y las lleva a las estructuras celulares que forman las proteínas.

Posee una molécula de ribosa que es lo que le da su nombre.

Participa en la síntesis de proteínas, llevando la información genética desde el ADN hasta los ribosomas.

Algunos tipos de ARN participan en la regulación de la expresión génica.

Presente en todos los seres vivos y es esencial para procesos celulares fundamentales.

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Clasificación

El ARN se clasifica en dos categorías principales: funcional e informativo. Cada tipo de ARN presenta características únicas que permiten a las células llevar a cabo una amplia gama de funciones vitales para su supervivencia y funcionamiento adecuado.

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ARN Funcionales

Se traducen a proteínas y llevan la información genética desde el ADN hasta los ribosomas, donde se produce la síntesis de proteínas

El ADN

Síntesis Protéica

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ARN mensajero (ARNm)

En eucariotas, el ARNm es la molécula resultante del procesamiento del ARNhn y codifica para proteínas. En procariotas, como E. coli, el ARNm se transcribe directamente del ADN. En ambos casos, su secuencia de nucleótidos se traduce en aminoácidos durante la síntesis de proteínas. En E. coli, el ARNm constituye entre el 2 y el 5 % del ARN total y es el menos abundante.

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ARN mensajero (ARNm)
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ARN heterogéneo nuclear (ARNhn)

La traducción tiene lugar en los ribosomas en el citoplasma de la célula, donde se lee el ARN se traduce en la formación de cadenas de aminoácidos que generan la proteína sintetizada.

Los aminoácidos libres que hay en el citoplasma tienen que unirse para formar los polipéptidos.

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ARN heterogéneo nuclear (ARNhn)

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ARN informativos

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ARN ribosómico (ARNr)

Forma parte de la estructura de los ribosomas. El ARNr constituye la plataforma física en los ribosomas donde ocurre la síntesis de proteínas. Facilita la unión de otras moléculas de ARN y proteínas necesarias para la traducción.

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ARN ribosómico (ARNr)
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ARN de transferencia (ARNt)

Transfiere aminoácidos al ribosoma durante la síntesis de proteínas. Cada tipo de ARNt está asociado con un aminoácido específico. Durante la síntesis de proteínas, el ARNt reconoce los códigos del ARNm y transporta el aminoácido correcto al ribosoma, asegurando la secuencia adecuada de aminoácidos en la proteína en formación.

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ARN de transferencia (ARNt)
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ARN citoplasmático pequeño (ARNsc)

Implicado en la regulación de la expresión génica y otros procesos celulares. El mecanismo exacto puede variar según el tipo específico de ARNsc. Algunos están involucrados en la regulación de la expresión génica al interactuar con proteínas o ARN mensajero, mientras que otros pueden tener funciones aún no completamente comprendidas.

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ARN citoplasmático pequeño (ARNsc)
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ARN pequeño nuclear (ARNsn)

Participa en el procesamiento del ARN precursor durante la maduración del ARNm. El ARNsn forma parte de complejos llamados pequeñas ribonucleoproteínas (snRNPs), que están involucradas en la eliminación de intrones (regiones no codificantes) y la unión de exones (regiones codificantes) en el ARNm, asegurando que el ARNm sea funcional y estable.

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ARN pequeño nuclear (ARNsn)
Estos términos reflejan la naturaleza de las funciones que desempeñan en el flujo de información genética y en los procesos celulares. Mientras que los ARN informativos llevan la información genética para la síntesis de proteínas, los ARN funcionales participan en la estructura y funciones esenciales de la maquinaria celular sin traducirse directamente en proteínas. Ambos desempeñan roles cruciales en la célula, contribuyendo a la diversidad y complejidad de la regulación génica y la expresión génica.

ARN