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El ácido ribonucleico (ARN) y el ácido desoxirribonucleico (ADN) son los dos ácidos nucleicos que llevan el modelo genético de la vida. Mientras que el ADN almacena y transmite información hereditaria de padres a hijos, el ARN desempeña una variedad de funciones, desde servir como mensajero que transmite instrucciones genéticas a los ribosomas hasta actuar como catalizador en ciertas reacciones bioquímicas. Aunque comparten una columna vertebral común de azúcar y fosfato, el ARN y el ADN se diferencian en tres aspectos fundamentales:el componente de azúcar, las bases de nucleótidos y su arquitectura tridimensional general.
Tanto el ARN como el ADN están formados por una cadena principal repetida de azúcar y fosfato, pero los azúcares difieren. La columna vertebral del ARN contiene ribosa, un azúcar de cinco carbonos (C5H10O5) con un grupo hidroxilo unido al carbono 2′. El ADN utiliza desoxirribosa (C5H10O4), idéntica a la ribosa excepto que el 2' hidroxilo se reemplaza por un átomo de hidrógeno. Esta sutil diferencia confiere propiedades químicas distintas y estabilidad a cada molécula.
Cada unidad de azúcar está unida a una de cuatro bases nitrogenadas. Las purinas adenina (A) y guanina (G) son comunes a ambos ácidos nucleicos. Las pirimidinas difieren:el ADN empareja citosina (C) con timina (T), mientras que el ARN empareja citosina con uracilo (U). La sustitución de timina por uracilo es un marcador bioquímico clave que distingue el ADN del ARN.
El ADN suele formar un dúplex de doble hélice que es muy estable y capaz de almacenar grandes cantidades de datos genéticos. Por el contrario, la mayoría de las moléculas de ARN son monocatenarias y se pliegan en diversas formas que se adaptan a sus funciones funcionales. Los enlaces de hidrógeno del par de bases de la doble hélice y las interacciones con las proteínas histonas permiten que el ADN se extienda a cromosomas largos y lineales, mientras que la monocatenación del ARN facilita la síntesis, la traducción y las actividades reguladoras rápidas.
Debido a estas diferencias estructurales, el ARN puede asumir muchas funciones más allá de la simple transferencia de información. El ARN mensajero (ARNm) transporta transcripciones de genes desde el núcleo a los ribosomas, donde el ARN de transferencia (ARNt) suministra aminoácidos durante la síntesis de proteínas. Otras clases de ARN, como el ARN ribosomal (ARNr) y los ARN reguladores, participan directamente en la catálisis, el control de la expresión génica y la replicación viral. El ADN, por el contrario, sigue siendo el principal depósito de información genética y preserva el código hereditario de la célula a través de generaciones.
