ARN

Te explicamos qué es el ARN, cómo es su estructura y las diferentes funciones que cumple. Además, su clasificación y diferencias con el ADN.

¿Qué es el ARN?

El ARN (Ácido Ribonucleico) es uno de los ácidos nucleicos elementales para la vida, encargado junto al ADN (ácido desoxirribonucleico) de las labores de síntesis de proteínas y herencia genética.

Este ácido está presente en el interior de las células tanto procariotas como eucariotas, e incluso como único material genético de ciertos tipos de virus (Virus ARN). Consiste en una molécula en forma de cadena simple de nucleótidos (ribonucleótidos) formados, a su vez, por un azúcar (ribosa), un fosfato y una de las cuatro bases nitrogenadas que componen el código genético: adenina, guanina, citosina o uracilo.

Por lo general, es una molécula lineal y monocatenaria (de una sola cadena), y cumple con una variedad de funciones dentro en la célula, lo cual lo convierte en un versátil ejecutor de la información contenida en el ADN.

El ARN fue descubierto junto al ADN en 1867, por Friedrich Miescher, quien los llamó nucleína y los aisló del núcleo celular, aunque luego se comprobó su existencia también en células procariotas, sin núcleo. El modo de síntesis del ARN en la célula fue descubierto posteriormente por el español Severo Ochoa Albornoz, ganador del Premio Nobel en Medicina en 1959.

Entender cómo opera el ARN y cuál es su importancia para la vida y la evolución permitió el surgimiento de diversas tesis sobre el origen de la vida, como la que intuye que las moléculas de este ácido nucleico fueron las primeras formas de vida en existir (en la Hipótesis del mundo de ARN).

Ver también: Bacterias

Estructura del ARN

Tanto el ADN como el ARN están formados por una cadena de unidades conocidas como monómeros, que se repiten y se denominan nucleótidos. Los nucleótidos están unidos entre sí por enlaces de fosfodiéster cargado negativamente. Cada uno de estos nucleótidos se compone de:

• Una molécula de azúcar pentosa (azúcar de 5 carbonos) llamada ribosa (distinta de la desoxirribosa del ADN).
• Un grupo fosfato (sales o ésteres de ácido fosfórico).
• Una base nitrogenada: adenina, guanina, citosina o uracilo (en esto último se diferencia del ADN, que presenta Timina en lugar de Uracilo).

Estos componentes se organizan en base a tres niveles estructurales:

• Nivel primario. Consiste en la secuencia lineal de nucleótidos que definen las siguientes estructuras.
• Nivel secundario. El ARN se pliega sobre sí mismo debido al apareamiento intramolecular de bases. La estructura secundaria es la forma que adquiere durante el plegado: en hélice, bucle, bucle en horquilla, bucle múltiple, bucle interno, protuberancia, pseudonudo, etc.
• Nivel terciario. Aunque el ARN no forma una doble hélice como el ADN en su estructura, sí suele formar una hélice simple como estructura terciaria, a medida que sus átomos interactúan con el espacio circundante.

Función del ARN

El ARN cumple con numerosas funciones. La más importante es la síntesis de proteínas, en la que copia el orden genético contenido en el ADN para emplearlo de patrón en la fabricación de proteínas y enzimas y diversas sustancias necesarias para la célula y el organismo. Para ello acude a los ribosomas, que operan como una suerte de fábrica molecular de proteínas, y lo hace siguiendo el patrón que le imprime el ADN.

Tipos de ARN

Existen varios tipos de ARN, dependiendo de su función primordial:

• ARN mensajero o codificante (ARNm). Se ocupa de copiar y llevar la secuencia exacta de aminoácidos del ADN hacia los ribosomas, donde se siguen las instrucciones y se procede a la síntesis de proteínas.
• ARN de transferencia (ARNt). Se trata de polímeros cortos de 80 nucleótidos, que tienen la misión de transferir los aminoácidos a los ribosomas, que van a actuar como máquinas ensambladoras ordenando a lo largo de la molécula de ARN mensajero (ARNm) a los aminoácidos correctos en base al código genético.
• ARN ribosómico (ARNr). Se encuentran en los ribosomas de la célula, donde están combinados con otras proteínas. Operan como componentes catalíticos para “soldar” los enlaces peptídicos entre los aminoácidos de la nueva proteína que se está sintetizando. Así, actúan como ribozimas.
• ARN reguladores. Son piezas complementarias de ARN ubicadas en regiones específicas del ARNm o del ADN, y que pueden ocuparse de diversas labores: interferir en la replicación para suprimir genes específicos (ARNi), inhibir la transcripción (ARN antisentido), o regular la expresión génica (ARNnc largo).
• ARN catalizador. Son piezas de ARN que operan como biocatalizadores sobre los propios procesos de síntesis para hacerlos más eficientes. Además, velan por el correcto desenvolvimiento de estos procesos.
• ARN mitocondrial. Dado que las mitocondrias de la célula poseen su propio sistema de síntesis proteica, tienen también sus propias formas de ADN y ARN.

ARN y ADN

La diferencia entre ARN y ADN se basa, en primer lugar, en su constitución: el ARN posee una base nitrogenada (uracilo) distinta a la timina y se compone de un azúcar diferente a la desoxirribosa (ribosa).

Además, el ADN posee una doble hélice en su estructura, es decir, es una molécula más compleja y estable. El ARN es una molécula más simple y pequeña que tiene mucho menos tiempo de vida en nuestras células.

El ADN sirve como banco de información: es un patrón ordenado de la secuencia elemental que permite construir las proteínas de nuestro cuerpo. El ARN es su lector, transcriptor y ejecutor: el encargado de leer el código, interpretarlo y materializarlo.

Sigue con: Estructura del ADN

Referencias

• Biología: Solomon E., Berg L., Martin D. (2013) 9ª Edición. Editorial Cengage Learning.
• Biología Celular y Molecular. De Robertis Edward, Hib José. (2012) 16° ed. Editorial Promed.