Ácido ribonucleico, qué es, estructura, funciones y tipos

Ácido ribonucleico, cuadro resumen o esquema

Dentro de la clasificación de los ácidos nucleicos se encuentra la molécula de ácido ribonucleico, una biomolécula de gran importancia que trabaja en conjunto con el ácido desoxirribonucleico (ADN) de las células, para realizar los procesos de expresión genética mediante el descifrado del código genético. El ácido ribonucleico o mejor conocido por sus siglas ARN en español, RNA en inglés, posee estructuras y conformaciones propias, las cuales les permiten realizar funciones específicas dentro de las células; en este artículo abordaremos cada uno de estos puntos, además describiremos el concepto del ARN, así como los componentes que constituyen dicha macromolécula.

¿Qué es el ácido ribonucleico?

El ARN es considerado una macromolécula de tipo orgánica, que pertenece al grupo de los ácidos nucleicos y cumplen diversas funciones a nivel celular dependiendo del tipo de ARN que se trate. Su constitución se debe solo a una hebra de nucleótidos que están unidos por enlaces fosfodiéster, la unión de estos nucleótidos forman una cadena de polirribonucleótidos.

Al igual que el ADN, el ácido ribonucleico es una molécula indispensable para la vida, gracias a ella la información codificada en el ADN puede ser llevada a los ribosomas, organelos que con ayuda del ARN se encarga de descifrar el código genético y fabricar la cadena de polipéptidos para la conformación de proteínas, siendo estas proteínas las moléculas que llevan a cabo las instrucciones emanadas del código genético.

Composición del ARN

ADN y ARN posee un patrón de construcción similar, pero el ARN se diferencia en ciertos aspectos importantes. La composición química del ácido ribonucleico involucra a los siguientes componentes:

Ribosa: forma parte importante en la base estructural de la molécula de ARN, la ribosa se caracteriza por ser un monosacárido que posee cinco carbonos en su estructura, por lo que normalmente se le conoce como pentosa. Parte del nombre del ARN se debe a este azúcar, esta pentosa ancla en su primer carbono a las bases nitrogenadas y en el carbono 5´ al grupo fosfato.

Bases nitrogenadas del ARN: al ser un ácido nucleico, el ARN también posee bases nitrogenadas en su estructura, las cuales están representadas por la adenina, guanina, citosina y uracilo.

Grupo fosfato: al igual que el ADN, la molécula de ARN utiliza enlaces fosfodiéster para formar los polirribonucleótidos.

Estructura del ácido ribonucleico

A pesar de que el ARN se considera una molécula sencilla, en comparación con el ADN, por estar formado por solo una hebra, también presenta conformaciones especiales en la que se pueden formar zonas con determinadas estructuras como bucles y horquillas. Las conformaciones que adopta el ARN son denominadas como estructuras primarias, secundarias y terciarias.

Estructura primaria del ARN: la estructura primaria de esta macromolécula consiste en una simple hebra de polirribonucleótidos, por lo que representa solo un patrón de secuencia de bases nitrogenadas. Esta estructura es típica de los ARN mensajeros.

Estructura secundaria del ARN: si bien es cierto que el ARN consiste en una sola hebra o cadena de ribonucleótidos, hay zonas donde bases nitrogenadas que se encuentran distantes entre sí pueden plegarse, dando como resultado una apariencia de doble hélice, también bucles que pueden ser circulares, en horquilla y bucle múltiples, formando lo que se conoce como un apareamiento intramolecular. Dichas zonas suelen ser de pequeño tamaño.

Estructura terciaria del ARN: es la conformación más compleja que alcanza el ARN, esta se debe a que además de los apareamientos intramoleculares de la estructura secundaria, se forman otros plegamientos entre diferentes partes de la molécula, que incluso puede unir los apareamientos anteriormente mencionados. Este tipo de conformación es visible en los ARN de transferencia, los cuales unen sus partes mediante los enlaces convencionales entre bases o también pueden unirse por unión de tripletes de bases.

Función de ácido ribonucleico

La función que cumple el ARN es de vital importancia para lograr cumplir con todas las instrucciones que están codificadas en el ADN, por lo que se convierte en una molécula de gran versatilidad actuando en diferentes procesos dentro de las células, entre las funciones más importantes del ARN están las siguientes:

Copiado del código genético: la molécula de ADN no puede por sí sola llevar a cabo las instrucciones que posee, por eso el ARN extrae la información contenida en ella específicamente de los genes, con la finalidad de poder construir las proteínas. Este proceso de copiado lleva por nombre transcripción.

Traslado de la información genética: El ARN realiza la función de intermediario, es el encargado de llevar la información transcrita hasta los ribosomas que se encuentran en el citoplasma, para ello utilizan un tipo de ARN llamado mensajero, el cual luego de realizarse el proceso de maduración del ARN en las células eucariotas, sale hacia el citoplasma para realizar el proceso de traducción.

Producción de proteínas: el ARN participa en la producción de proteínas, con ayuda del ARN de transferencia, la información que fue extraída del ADN y llevada hasta los ribosomas, es convertida en estas moléculas funcionales mediante el proceso de traducción.

Constitución de organelos: algunos organelos citoplasmáticos como los ribosomas poseen en su estructura gran porcentaje de ARN, así como las mitocondrias.

Tipos de ARN

Debido a la diversidad de funciones y las estructuras que adopta el ARN, se han clasificado en tres tipos principales que son el mensajero, transferencia y ribosómico; a continuación describiremos cada uno de ellos con su respectiva función específica.

ARN mensajero (ARNm)

Es una molécula de cadena larga y lineal, puede sobrepasar fácilmente los 1000 nucleótidos de longitud y presenta las siguientes características y funciones.

– Son de cadena larga y lineal, por lo que presenta solo estructura primaria en su conformación.

– Es el resultado del proceso de copiado (transcripción) del código genético procedente del ADN, por lo que contiene instrucciones para la formación de proteínas.

– Traslada la información genética, en las células eucaristías, del núcleo al citoplasma hacia organelos (ribosomas) para la síntesis de proteínas. En los procariotas cumple la misma función de transcripción, para poder realizar el posterior proceso de traducción.

ARN de transferencia (ARNt)

Es una molécula respectivamente corta por lo que se constituye con menos de 100 nucleótidos, posee plegamientos y estructuras especiales. Entre sus características y funciones están:

– Son estructuras cortas, tienen conformaciones de estructuras secundarias y terciarias, proporcionándole un aspecto típico de hoja de trébol.

– Realizan sus funciones en el citoplasma, reconociendo los codones que posee el ARNm, de manera que puede traducir el código genético.

– Transportan los aminoácidos hasta los ribosomas donde los ensamblan para formar las proteínas.

– Representan hasta el 15% del ARN total de las células y existen hasta 56 variedades del mismo.

ARN ribosómico (ARNr)

Se denominan con este nombre porque junto con algunas proteínas, son los constituyentes de los ribosomas, este tipo de ARN también presenta conformaciones de estructura secundaria. Entre las funciones y características destacan las siguientes:

– Son el ARN más abundante a nivel celular, constituyendo alrededor del 80% del total presente en las células.

– Son parte de los ribosomas.

– Interviene en el proceso de síntesis de proteína, sirviendo de sitio de interacción entre el ARNt y ARNm.

Referencias

  • Dinkova, T. & Sánchez, E. (2010).
  • Doudna, J. (2000).
  • Galvez, F. (2009).
  • Mathews, C.; Van Holde, K.; Ahern, K. (2002).