El ácido ribonucleico o ARN está constituído por nucleótidos de ribosa, con las bases adenina, guanina, citosina y uracilo. No tiene, pues, timina.  Estos ribonucleótidos se unen entre ellos mediante enlaces fosfodiéster en sentido 5' ---> 3' al igual que en el ADN.  A diferencia de éste, el ARN es casi siempre monocatenario, excepto en los reovirus. En determinadas regiones, la hebra de ARN puede formar estructura secundaria en doble hélice, por la complementariedad de bases, y estructura terciaria al asociarse a proteínas.

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, fue el ADN el encargado de guardar la información genética, ya que su cadena es más estable.

Los ARN se clasifican en: ARN bicatenario (en los reovirus), y ARN mocatenario, como el ARN soluble o de transferencia (ARNt  o ARNs ), el mensajero (ARNm), el ribosómico (ARNr) y el nucleolar (ARNn).

El ARN se encuentra en muchos tipos de virus y en las células procariotas y eucariotas. En éstas, hay de cinco a diez veces más ARN que ADN. El 70 por 100 del ARN está en forma de ARNr en los ribosomas, el 15 por 100 como ARNt disperso en el citosol, el 5 por 100 en las mitocondrias (ARNr y ARNt), y el 10 por 100 restante en el núcleo (ARNm y ARNn). 

 

1.- El ARN Soluble o ARN de Transferncia

El ARN soluble o de transferencia es nonocatenario y presenta algunas zonas con estructura secundaria. Tiene forma de hoja de trébol, con un brazo llamado D y su asa, un brazo T y su asa, un brazo llamado anticodón y su asa y un brazo aceptor de aminoácidos.

El peso molecular aproximado del ARNt es de 25.000, y tiene entre 70 y 90 nucleótidos. Representa el 15 por 100 del total del ARN de la célula y se encuentra en el citoplasma en forma de molécula dispersa.

Hay unos 50 tipos de ARNt. Su función es transportar aminoácidos específicos hasta los ribosomas, donde, según la secuencia específica en un ARN mensajero (copia, a su vez, del ADN), se sintetizan las proteínas.

 


En el extremo 5' de los ARNt se localiza siempre un ribonucleótido de guanina. en el extremo 3', donde se enlaza el aminoácido, siempre está el triplete C-C-A.

En el anticodón hay diferentes tripletes, que están en correspondencia con el aminoácido que capta específicamente cada ARNt. Entre los nucleótidos que forman los ARNt, además de A,G,C y U, aparecen otros que llevan bases metiladas, como la pseudouridina (¥), la ribotimidina (T), la inosina (I), la metilguanosina (GMe), etc., que constituyen el 10 por 100 de los ribonucleótidos totales del ARNt.

 

El ARNm o ARN Mensajero

El ARN mensajero tiene una estructura diferente en procaritas y en eucariotas.
El ARNm eucariótico tiene zonas con sólo estructura primaria (una sola hebra), y zonas con estructura secundaria de doble hélice, que dan lugar a los llamados lazos en herradura. Se encuentra asociado a proteínas formando las partículas ribonucleoproteicas mensajeras. Su peso molecular oscila entre 200.000 y 1.000.000.
El ARNm se forma a partir del pre-ARNm, también llamado ARN hetrogéneo nuclear (ARNhm), su 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 ARNm posee en su extremo 5' una guanosina trifosdato metilada invertida.Esta estructura, que recibe el nombre de "caperuza", bloquea la acción de enzimas exonucleasas y constituye la señal de inicio en la síntesis de proteínas

A continuación hay un segmento sin información, seguido de otro extremo con información que suele empezar con la secuencia A-U-G. 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.

El ARNm procariótico no adopta la estructura del ARN eucariótico, carece de caperuza y de la cola de poli-A y además es policistrónico, es decir, contiene informaciones separadas para proteínas distintas. El ARNm eucariotico, en cambio, es monocistrónico

 

El ARNr o Ribosómico

 

El ARN ribosómico es el ARN que se encuentra en los ribosomas. Este tipo de ARN constituye el 60 por 100 del peso de dichos orgánulos, lo que representa el 80 por 100 del total del ARN celular.

 


El ARNr presenta segmentos lineales y segmentos en doble hélice (estructura secundaria), debido a la presencia de secuencias complementarias de ribonucleótidos a lo largo de la molécula.

Además, el ARNr presenta una estructura terciaria al asociarse con las proteínas ribosómicas.Esta estructura terciaria está relacionada con la síntesis de proteínas, ya que proporciona a los ribosomas la forma adecuada para dar alojamiento a un ARNm y a los aminoácidos que forman las proteínas durante dicho proceso.

El peso molecular del ARNr oscila entre 500.000 y 1.700.000. En general, el peso del ARNr y de los ribosomas se suele expresar según el coeficiente de sedimentación (s) de Svedberg. Este coeficiente es directamente proporcional a la velocidad de sedimentación de la partícula durante la ultracentrifugación. Suponiendo que la partícula sea esférica, como la velocidad de sedimentación depende de la masa de la partícula, a partir de este coeficiente se puede calcular su peso molecular. El coeficiente de sedimentación se expresa en unidades de Svedberg o svedberg (S), siendo svedberg equivalente a 10-13 segundos.

Las células procariotas presentan ribosomas de 70S que contiene un ARNr de 23S y un ARNr de 5S en la subunidad mayor, y un ARNr de 16S en la subunidad menor. Las células eucariotas tiene ribosomas de 80S, que contienen un ARNr de 28S, otro de 5,8S y otro de 5S en la subunidad mayor y un ARNr de 18S en la subunidad menor.

 

 El ARN Nucleolar


El ARN nucleolar es un ARN que se encuentra en 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 45 S. Este ARN nucleolar se asocia a proteínas procedentes del citoplasma, muchas de las cuales son las que conforman los ribosomas.

Posteriormente, el ARN de 45 S se escinde en tres: un ARN de 18 S, un ARN de 28 S y un ARN de 5,8 S. A éstos se añade un ARN de 5S, sintetizado fuera del nucléolo, es decir, en el nucleoplasma, a partir de otro segmento de ADN. A continuación se escinde la gran partícula de ribonucleoproteína en las dos sibunidades ribosómicas, que atraviesan la membrana nuclear y se unen en el citoplasma, dando lugar a un ribosoma de 80 S.

 

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Página creada y editada por Fresia Quintana Jara Profesor de Estado en Biología y Ciencias Universidad de Chile