Diferencias entre ADN y ARN tomada de Wikipedia.
El ácido ribonucleico o ARN está constituido por nucleótidos de ribosa, con las bases adenina, guanina, citosina y uracilo. No tiene timina, como el ADN. Estos ribonucleótidos se unen entre ellos mediante enlaces fosfodiéster en sentido 5’→3’, al igual que en el ADN. A diferencia del ADN, el ARN casi siempre es monocatenario, excepto en los reovirus que es bicatenario.
Se ha observado la existencia de ARN con función biocatalizadora, por lo que se ha sugerido que, en el origen de la vida, los ARN pudieron ser las primeras moléculas capaces de autoduplicarse. Después, sería el ADN el encargado de guardar la información genética, ya que la cadena ADN es más estable.
El ARN se encuentra en muchos tipos de virus y en las células procariotas y eucariotas.
El hecho de que las células que fabrican grandes cantidades de proteínas sean ricas en ARN fue una de las pistas para desvelar la transmisión de la información genética.
El ARN se sintetiza por transcripción a partir de las secuencias de bases del ADN, con la participación de unas enzimas denominadas ARN polimerasas.
Según su estructura y sus funciones celulares, se distinguen varios tipos de ARN:
- ARN mensajero (ARNm).
- ARN ribosómico (ARNr).
- ARN transferente (ARNt).
- ARN nucleolar (ARNn).
- ARN pequeño nuclear (ARNpn).
ARN mensajero (ARNm)
Constituye entre el 2% y el 5% del total de ARN. El ARN mensajero (ARNm) es monocatenario, básicamente lineal, y con un peso molecular que oscila entre 200.000 y 1.000.000. Su función es transmitir la información contenida en el ADN y llevarla hasta los ribosomas, para que en ellos se sinteticen las proteínas.
El ARNm tiene una estructura diferente en procariotas y en eucariotas:
- El ARNm eucariótico presenta algunas zonas en doble hélice, debido a la complementariedad de las bases entre distintos segmentos, y zonas lineales que dan lugar a los llamados lazos en herradura.
El ARNm eucariótico se forma a partir del transcrito primario (pre-ARNm), también llamado ARN heterogéneo nuclear (ARNhn), nombre que hace referencia a la variabilidad de su tamaño. Éste posee una serie de segmentos con información, denominados exones, alternados con otros sin información denominados intrones, que luego son suprimidos y no aparecen en el ARNm. Este proceso se denomina maduración y se produce en el núcleo.
El ARNrn eucariótico posee en su extremo 5’ una guanosina trifosfato invertida y metilada, en el nitrógeno 7, que recibe el nombre de caperuza, que bloquea la acción de las enzimas exonucleasas (que pueden destruir el ARNrn) y constituye la señal de inicio en la síntesis de proteínas. En el extremo 3′ (o extremo final) posee de 150 a 200 nucleótidos de adenina, lo que se denomina "cola" de poli-A. Se considera que sirve de estabilizador frente a las enzimas exonucleasas .Entre la síntesis y la degradación del ARNm no transcurren más que unos cuantos minutos. Por tanto, el ARNm tiene una vida media muy corta, tan sólo unos minutos, ya que rápidamente es destruido por las enzimas ribonucleasas, de lo contrario, el proceso de síntesis continuaría indefinidamente.
El ARNm eucariótico es monocistrónico, es decir, sólo contiene información para una cadena polipeptídica. - El ARNm procariótico no adopta la estructura del ARN eucariótico, no presenta exones e intrones, carece de caperuza (empieza con un nucleótido trifosfato no invertido) y de cola de poli-A y es policistrónico, es decir, contiene información para distintas proteínas.
ARN ribosómico (ARNr)
Agrupa varios ARN distintos y es el más abundante, constituye hasta un 80% del total del ARN de la célula. Los 2/3 de un ribosoma son ARN ribosómico, el tercio restante son proteínas. Los distintos tipos de ARNr contribuyen a que las subunidades grande y pequeña de los ribosomas posean una estructura adecuada, con hendiduras o sitios capaces de albergar simultáneamente a una molécula de ARNm (la subunidad pequeña) y a los diferentes aminoácidos unidos a los ARNt que participan en la síntesis de una cadena polipeptídica (la subunidad grande).
El tamaño del ARN ribosómico y de los ribosomas se expresa en función de su coeficiente de sedimentación, cuya unidad es el svedberg (S). Este coeficiente de sedimentación es directamente proporcional a la velocidad de sedimentación durante la ultracentrifugación, siendo un svedberg (S) equivalente a 10-13 segundos.
- Las células procariotas (también mitocondrias y cloroplastos de las células eucariotas) presentan ribosomas de 70S que contienen un ARNr de 23 S y un ARNr de 5 S en la subunidad mayor y un ARNr de 16 S en la subunidad menor.
- Las células eucariotas tienen ribosomas de 80 S, que contienen un ARNr de 28 S, otro de 5,8 S y otro de 5 S en la subunidad mayor y un ARNr de 18 S en la subunidad menor.
ARN transferente (ARNt)
El ARN transferente (ARNt) tiene entre 70 y 90 nucleótidos, su peso molecular es aproximadamente 25.000 y se encuentra en el citoplasma en forma de molécula dispersa. Hay unos cincuenta tipos de ARNt. Su función es transportar aminoácidos específicos hasta los ribosomas, donde, según la secuencia especificada en un ARN mensajero (transcrita del ADN), se sintetizan las proteínas.
El ARNt es monocatenario. Presenta zonas con estructura secundaria en doble hélice, (debida a la complementariedad entre las bases de unos segmentos y otros) y zonas con estructura primaria o lineal, que forman asas o bucles, lo que confiere a la molécula una forma de hoja de trébol. En ella se distingue un brazo llamado brazo D y su asa, un brazo T y su asa, un brazo llamado anticodón y su asa y un brazo aceptor de aminoácidos. En realidad la molécula está mucho más replegada, adoptando una estructura terciaria en forma de L.
Entre los nucleótidos que forman los ARNt, además de A,G, C y U, aparecen otros que llevan bases metiladas, como la dihidrouridina (UH2), la ribotimidina (T), la inosina (I), la metilguanosina (GMe), etc., que constituyen el 10% de los ribonucleótidos totales del ARNt.
El brazo D se denomina así porque contiene dihidrouridina, el brazo T contiene ribotimidina y el brazo anticodón contiene un triplete de nucleótidos, denominado anticodón, que es complementario de un triplete del ARNm denominado codón.
En el extremo 5′ de los ARNt se localiza siempre un ribonucleótido de guanina, con su grupo fosfato libre.
En el extremo 3′, que es donde se enlaza el aminoácido, se encuentra siempre el triplete -C-C-A. El grupo terminal -OH del nucleótido A es el que se une al grupo carboxilo del aminoácido.
En el anticodón hay diferentes tripletes, que están en correspondencia con el aminoácido que capta específicamente cada ARNt.
ARN nucleolar (ARNn)
El ARN nucleolar (ARNn) es un ARN que se encuentra constituyendo, en parte, el nucléolo. Se origina a partir de diferentes segmentos de ADN, uno de los cuales se denomina región organizadora nucleolar. A partir de este ADN, se forma en el nucléolo un ARN de 45S. Este ARN nucleolar se asocia a proteínas, procedentes del citoplasma, muchas de las cuales son las que conformarán los ribosomas. Posteriormente, se escinde en tres ARN, los ARN ribosómicos 28 S, 18 S y 5,8 S. A continuación se añade un ARN de 5S, también asociado a proteínas, sintetizado fuera del nucléolo, es decir, en el nucleoplasma, a partir de otro segmento de ADN. A partir de todos ellos se forman las dos subunidades ribosómicas, una de 40S y otra de 60S, que atraviesan la envoltura nuclear y se unen en el citoplasma, dando lugar a un ribosoma de 80 S.
ARN pequeño nuclear (ARNpn)
El ARN pequeño nuclear (ARNpn), su denominación hace referencia a su pequeño tamaño y a su presencia en el núcleo de las células eucariotas. También se le denomina ARN-U, por su elevado contenido en uridina. El ARNpn se une a ciertas proteínas del núcleo formando las ribonúcleoproteínas nucleares (RNPpn) y así actúa realizando el proceso de eliminación de intrones (maduración del ARNm), gracias a que posee secuencias complementarias a las de los extremos de los intrones.
