Tanto el ARN como el ADN forman parte del grupo de los ácidos nucleicos. Los ácidos nucleicos son polímeros (sustancias compuestas por grandes moléculas) formados por la unión de subunidades llamadas nucleótidos (las “letritas” que componen el ADN o el ARN). La principal diferencia entre el ADN y el ARN es su composición química.
El ADN es un polímero formado por nucleótidos cuya pentosa (tipo de azúcar) es la desoxirribosa (desoxirribonucleótidos) y sus bases nitrogenadas (compuestos con hidrógeno) son adeninas (A), guaninas (G), citosinas (C) y timinas (T). Mientras que el ARN es un polímero formado por ribonucleótidos y cuyas bases nitrogenadas principales son A, G, C y uracilos (U) unidos mediante enlaces fosfodiéster.
Los tipos de ARN según su estructura y función
En la mayoría de los organismos, seres humanos incluidos, la función del ARN es copiar la información del ADN de tal forma que sea posible su expresión en proteínas, los elementos funcionales de nuestro organismo. No obstante, existen casos en los que el ARN cumple la función del ADN debido a que ciertos organismos como algunos virus carecen de ADN y codifican su información biológica en ARN.
Es importante recordar la complementariedad que existe en los ácidos nucleicos. Cuando hablamos de ADN, la base nitrogenada complementaria a la A es la T y la complementaria a la C es la G y viceversa. Sin embargo, si hablamos de complementariedad entre ADN y ARN, se ve ligeramente modificado ya que la base complementaria a la A es la U y no la T como ocurría anteriormente.
Gracias a esa complementariedad es posible que la célula mantenga la misma información genética independientemente de la molécula que use para expresarla: ADN o ARN. Podemos decir que las copias de la información genética se realizan manteniendo siempre esta complementariedad por lo que tendremos la misma información en este fragmento de ADN:
5´ TAC GCA TGG 3’
Que en este fragmento de ARN:
5´ AUG CGU ACC 3’
Dependiendo de la estructura y función específica que realice cada ARN nos encontraremos ante distintos tipos de ARN:
- ARN mensajero (ARNm): estructura lineal con alguna horquilla. Se sintetiza en el núcleo de la célula a partir del ADN. Es el resultado del proceso de la transcripción. Su función es copiar fragmentos del ADN para sacar dicha información del núcleo y llevarlo a los ribosomas donde la información genética pasará a proteínas (traducción).
- ARN transferente (ARNt): tienen una estructura peculiar con forma de trébol. Su función es transportar aminoácidos específicos hasta los ribosomas para conseguir completar ese proceso de traducción (de ARNm a aminoácidos que se unen para formar proteínas) de que hablábamos anteriormente.
- ARN ribosómico (ARNr): es el más abundante y el ARNr unido a proteínas forma los ribosomas, orgánulos encargados de la traducción.
- ARN nucleolar (ARNn): se origina a partir de diferentes segmentos de ADN denominados región organizadora nucleolar. Una vez formado el ARNn se fragmenta y da lugar a los diferentes ARNr.
Además, existen ARN implicados en la regulación de la expresión génica, es decir, ARNs que controlan qué parte del ADN se expresa en forma de proteína y cuales no gracias a que son complementarios a regiones específicas de ARNm o de ADN. Si un fragmento de ARN se une al ADN o al ARNm, habrá un obstáculo que impedirá que se lea correctamente y por tanto que pase a proteína. Podríamos decir que la unión de ese fragmento de ARN hace que esa región del ácido nucleico quede oculta y no se traduzca por la célula. Este tipo de ARN es conocido como ARN de interferencia (iRNA). En esta clase de ARN, nos encontramos con dos subcategorías en base a la longitud del mismo:
- ARN largo no codificante (lncRNA): ARN de 200 nucleótidos. Regulan la modificación epigenética principalmente en el núcleo, regulando la transcripción de genes a nivel transcripcional mediante la modulación de la modificación de histonas o ADN, principalmente metilación y acetilación.
- Small RNA: longitud inferior a 200 nucleótidos. Desempeñan funciones importantes en procesos celulares como la diferenciación celular, proliferación, migración, apoptosis… Dentro de este último tenemos:
- Micro ARN (miRNA): contienen alrededor de 22 nucleótidos.
- ARN asociados a Piwi (piRNA): implicado en el desarrollo embrionario, mantenimiento de la integridad del ADN de la línea germinal, silenciamiento de la transcripción de transposones, supresión de la traducción, formación de heterocromatina y regulación epigenética de la determinación del sexo.
- ARN interferente pequeño o small interfering RNA (siRNA): no son codificados por el ADN. Se introducen artificialmente.
También existen ARN con actividad catalítica conocidos como ribozimas que son ARN con actividad catalítica. La palabra es el resultado de unificar “ácido ribonucleico” (ARN) con “enzima”. Son capaces de llevar a cabo reacciones bioquímicas.
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