Por: Equipo editor
Recordemos que…
Los ácidos nucleicos son moléculas fibrilares gigantes, no ramificadas, que desempeñan funciones biológicas trascendentales en todos los seres vivos, ya que contienen la información genética codificada que permite a los organismos disponer de lo necesario para desarrollar sus ciclos biológicos, desde su nacimiento hasta su muerte y no solo cuentan con el mensaje genético o genes, sino también con las instrucciones para su lectura.
Para su entendimiento, iremos describiendo las estructuras y componentes desde las más simples hasta las más complejas, es decir, la conformación de los ácidos nucleicos en seres vivos y en el ser humano.
Ácido ribonucleico (ARN)
Al igual que el ADN son también biopolímeros formados por el encadenamiento de nucleótidos, son ribonucleótidos-5’-monofosfato. Las características químicas que difieren al ARN del ADN son las siguientes:
- Los nucleótidos del ARN poseen ribosa, mientras que del ADN contienen desoxirribosa. Esta característica permite que los grupos -OH en posición 2’ de los ribonucleótidos quedan libres cuando se encadenan para dar moléculas de ARN, lo que origina en la estructura primaria tensiones que hacen que el ARN sea químicamente menos estable que el ADN.
- Otra de las diferencias reside en la naturaleza de las bases nitrogenadas, pues si bien tres de ellas adenina, guanina y citosina se encuentran en ambos ácidos nucleícos, en el ARN en lugar de timina está el uracilo y es la base complementaria de la adenina.
- Una última característica diferencial consiste en que las moléculas de ARN tienen únicamente una estructura primaria, aunque en algunos casos existe ciertas regiones en una misma cadena que poseen secuencias complementarias capaces de aparearse y formar una doble hélice, lo que confiere a estos ARN el aspecto típico de hoja de trébol.
Clases de ARN
La fabricación o síntesis de proteínas es una función celular de importancia vital para la existencia, en esta función interviene directamente el ARN o ácido ribonucleico, que se manifiesta en tres tipos diferentes.
- a) ARN Mensajero (ARNm)
Es una clase de ARN cuyas moléculas están formadas por cadenas largas de polinucleótidos de tamaño variable, su peso molecular oscila entre 100 000 y 1 000 000 daltons y solo presenta una estructura primaria, por lo que tiene aspecto filamentoso. El nombre mensajero hace referencia a la función que desempeña, que consiste en transportar la información desde el núcleo al citoplasma celular para que se sinteticen las proteínas; cada ARNm contiene la información necesaria para la síntesis de una proteína determinada.
En las células procariotas los ARNm poseen en el extremo 5’ un grupo trifosfato. En los eucariotas, por su parte, la mayoría de los ARNm poseen en el extremo 5’, una especie de caperuza compuesta por un residuo de metilguanosina unida a un trifosfato, y en el extremo 3’ presentan una cola formada por un fragmento de unos 200 nucleótidos de adenina (denominado cola de poli-A).
Además estos ARNm contienen una secuencia de bases que se codifican para la síntesis de proteínas llamadas exones; intercaladas con otras secuencias que no contienen información para la síntesis proteica llamadas intrones; apareciendo la información genética fragmentada.
De los tres tipos de ARN, el ARNm es el que más recambios sufre en la célula.
La secuencia de bases del ARNm que dirige la síntesis de una proteína, refleja la secuencia de bases del ADN en el gen que codifica esa proteína, aunque a veces la secuencia del ARNm se altera después de generarse a partir del ADN.
- b) ARN de Transferencia (ARNt)
El más pequeño de los tres tipos importantes de ARN es el ARNt. Se pueden hallar diferentes especies de moléculas de ARNt en todas las células porque al menos un ARNt se une en forma específica a cada uno de los aminoácidos que componen normalmente las proteínas. Es común que haya varias moléculas de ARNt para cada aminoácido. Un ARNt es un polinucleótido de una sola cadena, con 73 y 94 residuos de nucleótido y en general tiene un peso molecular aproximado de 25 000 daltons.
Hay puentes de hidrógeno intracadena en ARNt y forman pares de bases A-U y G-C similares a los del ADN, salvo por la sustitución de la timina por uracilo. Las cadenas duplex así formadas tienen la forma helicoidal A, no la hélice B que predomina en el ADN. La molécula puede dibujarse como una estructura de trébol, que podría verse como la estructura secundaria del ARNt porque muestra dos puentes de hidrógeno entre ciertas bases. Las porciones de la molécula unidas por puentes de hidrógeno se llaman tallos, y las otras, bucles. Algunos de estos bucles contienen bases modificadas y durante la síntesis de proteínas tanto el ARNt como ARNm se unen al ribosoma en un acomodo espacial definido, que en última instancia garantiza el orden correcto de los aminoácidos en la cadena polipeptídica sintetizada.
El ARNt requiere cierta estructura terciaria para interactuar con la enzima que une de forma covalente el aminoácido al extremo 2’ o 3’. Para reproducir esta estructura terciaria, ARNt adopta una conformación en L que se ha determinado por difracción de rayos X.
- c) ARN Ribosómico (ARNr)
Lo constituyen moléculas de diferentes tamaños, con estructura secundaria en algunas regiones de la molécula, que participan en la formación de las subunidades ribosómicas, cuando se unen a más de setenta proteínas distintas. El ARNr contribuye a que los ribosomas obtengan una estructura acanalada, con hendiduras o sitios capaces de albergar simultáneamente a una molécula de ARNm y a los diferentes aminoácidos unidos a los ARNt, que participan en la síntesis de una cadena polipeptídica.
Se encuentran en grandes cantidades en los ribosomas (constituye hasta 65 % de su estructura). Contiene las cuatro bases principales A, G, C y U. Se denomina también ARN estructural, porque se encuentra formando en la estructura de los ribosomas.
Existen otros tipos de ARN que han sido descubiertos recién, sus funciones con exactitud aún se desconocen. Estos son: ARN de interferencia, Micro ARN, ARN interferente pequeño, ARN asociados a Piwi, ARN antisentido, ARN largo no codificante, Ribozimas, Espliceosoma y ARN nucleolar pequeño.
