El ácido ribonucleico (ARN) es un compuesto químico que existe dentro de las células y los virus. En las células, se puede dividir en tres categorías: ribosomal (rRNA), Messenger (mRNA) y Transfer (tRNA). Mientras que los tres tipos de ARN se pueden encontrar en los ribosomas, las fábricas de proteínas de las células, este artículo se centra en los dos últimos, que se encuentran no solo dentro de los ribosomas, sino que existen libremente en el núcleo celular (en las células que tienen núcleos) y el citoplasma, el compartimento principal de la célula entre el núcleo y la membrana celular. Los tres tipos de ARN, sin embargo, funcionan en concierto.

¿Qué es el ARN?

El ARNm y el ARNt existen en cadenas formadas por bloques de construcción llamados nucleótidos de ARN. Cada uno de estos nucleótidos consiste en un azúcar llamado ribosa, un grupo químico de alta energía, llamado fosfato, y una de las cuatro posibles "bases nitrogenadas" --- estructuras anilladas o de doble anilla cuyo fondo se construye no solo a partir de átomos de carbono sino de muchos átomos de nitrógeno también (ver figura). Los nucleótidos se conectan entre sí por medio de los grupos fosfato y azúcar, que forman una "columna vertebral" a la que se unen las bases nitrogenadas, una para cada azúcar de ribosa.

Cuatro bases nitrogenadas del ARN

En la mayoría de los casos, se encuentran cuatro bases en el ARN. Dos de estos, adenina (A) y guanina (G), contienen dos anillos químicos y se llaman purinas. Los otros dos, cada uno con un anillo químico, son citosina (C) y uracilo (U), y se llaman pirimidinas.

Síntesis de ARNm y ARNt

El ARNm y el ARNt se sintetizan a través de procesos llamados "emparejamiento de bases" y "transcripción", en donde se establece una cadena de ARN, junto con una cadena de ácido desoxirribonucleico (ADN). En bacterias y arqueas, dos de las tres principales divisiones de la vida en la Tierra, la síntesis de ARN tiene lugar a lo largo de un solo cromosoma (y una estructura organizada que consiste en una cadena de ADN y varias proteínas). En la otra división de la vida, eukarya, la síntesis de ARN tiene lugar dentro del núcleo, donde el ADN se envasa dentro de uno o más cromosomas. Tanto el ARNm como el ARNt contienen información en forma de secuencias específicas de las cuatro bases posibles en cada uno de sus nucleótidos. Estas secuencias, a su vez, se sintetizan en base a la secuencia de nucleótidos en el ADN, específicamente la sección del ADN (llamada gen) que se usó para sintetizar la cadena de ARN durante el proceso de emparejamiento de bases.

Función de ARNm

Cada molécula, o cadena, de ARNm lleva instrucciones sobre cómo conectar varios "aminoácidos" en una cadena peptídica, que se convierte en una proteína. De la misma manera que los nucleótidos son bloques de construcción para el ARN, los aminoácidos son componentes básicos de las proteínas. La evolución ha producido un "código genético" en el que cada uno de los 20 aminoácidos de la vida está codificado por una serie de tres bases nitrogenadas en nucleótidos de ARN. Por lo tanto, cada triplete de nucleótidos de ARN corresponde a un aminoácido, y la secuencia de nucleótidos dicta la secuencia de aminoácidos que se unirá a la cadena de péptidos que forma una proteína. Mientras que en algunos casos un aminoácido puede ser representado por múltiples tripletes de nucleótidos, llamados codones, cada codón en el ARN representa solo un aminoácido. Por esta razón, se dice que el código genético es "degenerado".

Función del ARNt

Mientras que el ARNm contiene el "mensaje" sobre cómo secuenciar los aminoácidos en una cadena, el ARNt es el traductor real Es posible la traducción del lenguaje del ARN en el lenguaje de la proteína, porque hay muchas formas de ARNt, cada una representando un aminoácido (bloque de construcción de proteína) y capaz de unirse con un codón de ARN. Así, por ejemplo, la molécula de ARNt para el aminoácido alanina tiene un área o sitio de unión para alanina y otro sitio de unión para los tres nucleótidos de ARN, el codón, para alanina.

La traducción se produce en ribosomas

El proceso de traducir secuencias de codones de ARN en secuencias de aminoácidos y, por lo tanto, en proteínas específicas en realidad se llama "traducción". Ocurre en los ribosomas, que están hechos de ARNr y una variedad de proteínas. Durante la traducción, una cadena de ARNm pasa a través de un ribosoma, como una cinta de cassette antigua que se mueve a través de un lector de cinta. A medida que el mRNA avanza, las moléculas de tRNA que portan el aminoácido apropiado se unen al codón de ARN con el que se combinan, y la secuencia de aminoácidos se combina.