Temperatura: Los cambios de temperatura pueden alterar la estabilidad y conformación de las moléculas de ARN. Las temperaturas más altas generalmente conducen a una mayor flexibilidad y cambios conformacionales en las estructuras del ARN. Esto puede alterar el emparejamiento de bases y alterar la forma general de la molécula de ARN. Por ejemplo, la estabilidad de las estructuras secundarias del ARN, como los bucles en horquilla y los bucles internos, puede verse afectada por los cambios de temperatura, lo que influye en la accesibilidad de determinadas regiones de la molécula de ARN.
pH: Los cambios de pH pueden afectar los estados de ionización de las bases de nucleótidos del ARN, provocando alteraciones en la distribución de carga y la forma general de la molécula. El pH puede influir en la protonación o desprotonación de bases específicas, lo que puede alterar los patrones de enlaces de hidrógeno y alterar la estructura molecular del ARN.
Fuerza iónica: La fuerza iónica del medio ambiente puede afectar las interacciones electrostáticas dentro de la molécula de ARN y sus interacciones con otras moléculas. Los entornos de alta fuerza iónica pueden debilitar las interacciones electrostáticas entre las moléculas de ARN cargadas negativamente y los iones cargados positivamente, lo que provoca cambios conformacionales y un posible despliegue de la estructura del ARN.
Ligandos y moléculas pequeñas: La presencia de ligandos, iones o moléculas pequeñas específicos puede unirse a las moléculas de ARN y afectar sus formas. Estas interacciones pueden inducir cambios conformacionales, estabilizar ciertos elementos estructurales o alterar interacciones de ARN específicas. Por ejemplo, los iones metálicos pueden unirse a nucleótidos específicos y estabilizar ciertos pliegues del ARN, mientras que se ha demostrado que moléculas pequeñas como la teofilina influyen en la dinámica conformacional de las estructuras del ARN.
Hacinamiento celular: El ambiente abarrotado dentro de las células vivas puede afectar el plegamiento y la estructura del ARN. Las interacciones con otras moléculas, como proteínas, lípidos y otros ARN, pueden influir en el panorama conformacional de las moléculas de ARN. Los efectos de aglomeración pueden modular la accesibilidad de ciertas regiones de ARN, alterar la estabilidad de elementos estructurales e influir en la forma y dinámica general de las moléculas de ARN.
Modificaciones postranscripcionales: Los cambios ambientales también pueden afectar indirectamente las formas del ARN a través de modificaciones postranscripcionales. Modificaciones como la metilación, la pseudouridilación y la edición de adenosina a inosina pueden alterar las propiedades químicas de la molécula de ARN, influyendo en su plegamiento y estabilidad estructural.
Comprender el impacto de los cambios ambientales en las formas del ARN es esencial para descifrar las complejas interacciones y los mecanismos reguladores que ocurren dentro de las células vivas. Estos cambios pueden influir en la estabilidad, la función y las interacciones del ARN con otras biomoléculas y, en última instancia, afectar a diversos procesos celulares, incluida la expresión genética, el procesamiento del ARN y la señalización celular.
