Por Kevin Beck
Actualizado el 30 de agosto de 2022
Biblioteca de fotografías científicas – PASIEKA / Brand X Pictures / GettyImages
El ácido ribonucleico (ARN) es uno de los dos ácidos nucleicos primarios que se encuentran en los organismos vivos, el otro es el ácido desoxirribonucleico (ADN). Si bien el ADN suele ser celebrado por su papel en la herencia, el ARN es mucho más versátil y existe en tres formas principales:ARN mensajero (ARNm), ARN ribosómico (ARNr) y ARN de transferencia (ARNt). El ARNm actúa como mensajero que transporta las instrucciones genéticas del ADN a la maquinaria celular que produce proteínas.
Tanto el ADN como el ARN son polímeros compuestos de nucleótidos, cada uno de los cuales consta de un azúcar, un grupo fosfato y una base nitrogenada. Las características distintivas son:
Estas diferencias influyen en la estabilidad, la reactividad y las funciones funcionales de cada molécula.
El ARNm transcribe información genética; El ARNr forma el núcleo de los ribosomas, las fábricas de síntesis de proteínas de la célula; El ARNt entrega aminoácidos específicos al ribosoma durante la traducción. Cada tipo tiene una estructura distinta que permite su función especializada.
El ARNm es un polímero monocatenario que refleja la secuencia del ADN en la cadena codificante, excepto que el uracilo reemplaza a la timina. Los extremos 5' y 3' de la cadena están definidos por el grupo fosfato en el carbono 5' de la ribosa y el grupo hidroxilo en el carbono 3', respectivamente. La polimerización se produce uniendo el 5' fosfato de un nuevo nucleótido al 3' hidroxilo de la cadena en crecimiento, liberando una molécula de agua en una reacción de deshidratación.
La transcripción comienza cuando la ARN polimerasa se une a una secuencia promotora en la plantilla de ADN. La doble hélice se desenrolla, dejando al descubierto la hebra plantilla. La ARN polimerasa lee el ADN en dirección 3′ a 5′ y sintetiza una cadena de ARN complementaria en dirección 5′ a 3′. Las subunidades catalíticas de la enzima, alfa (α), beta (β), beta-prime (β′) y sigma (σ), forman una holoenzima que pesa aproximadamente 420.000 Dalton. La transcripción continúa hasta que una secuencia de terminación indica a la ARN polimerasa que libere el ARNm recién formado.
Después del procesamiento (adición de tapa 5′, empalme, poliadenilación 3′) y exportación al citoplasma, el ARNm maduro viaja a un ribosoma. Los ribosomas, compuestos por subunidades de ARNr 18S y 28S (30S y 50S en procariotas), decodifican los codones del ARNm:tripletes de nucleótidos que especifican los aminoácidos. Las moléculas de ARN de transferencia (ARNt) unen cada codón con su aminoácido correspondiente, llevándolo al centro de peptidil transferasa del ribosoma. El proceso avanza a través de las fases de inicio, elongación y terminación, y finalmente libera una cadena polipeptídica que se pliega en una proteína funcional.
Al comprender los matices de la estructura y función del ARNm, los investigadores pueden aprovechar mejor esta molécula para diagnóstico, terapéutica y biotecnología.
