ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DEL ARN   

ESTRUCTURA DEL ARN

El ácido ribonucleico (ARN o RNA) es un  ácido nucleico formado por una cadena de ribonucleotidos.

Está presente tanto en las células procariotas como en las eucariotas, y es el único material genético de ciertos virus (virus ARN).

El ARN celular es lineal y de hebra sencilla, pero en el genoma de algunos virus es de doble hebra.

 

El ácido ribonucleico

En los organismos celulares desempeña diversas funciones. Es la molécula que dirige las etapas intermedias de las síntesis proteicas

El ADN no puede actuar solo, y se vale del ARN para transferir esta información vital durante las síntesis de proteínas (producción de las proteínas que necesita la célula para sus actividades y su desarrollo).

Varios tipos de ARN regulan la expresión génica, mientras que otros tienen actividad catalítica. El ARN es, pues, mucho más versátil que el ADN.

Tipos de ARN 

 ARN de transferencia

Los ARNt constituyen aproximadamente el 15 % del ARN celular total. Aunque se sintetizan en el núcleo, los ARNt son elaborados rápidamente y utilizados en el citoplasma.

 Entre las funciones del ARNt, destaca el transporte de aminoácidos a los polirribosomas (complejo ribosomas • ARNm), así como la traducción del código genético del ARNm. 

Los tres nucleótidos de la región del bucle de anticodon de ARNt se unen a tripletes complementarios de nucleótidos del ARNm. 

 

ARN de transferencia

Según esto, los ARNt van a tener dos centros activos primarios: el -CCAOH, extremo 3´-hidroxilo, al que se van a unir covalentemente aminoácidos específicos, y el triplete anticodon.

 Estos ´ centros van a ser los responsables de la conversión de la información codificada en la secuencia de un ácido nucleico (ADN o ARNm) en secuencia de proteínas durante la traducción.

 En una célula cualquiera, existen alrededor de 56 variedades diferentes de ARNt, teniendo cada uno de los ARNt tripletes anticodon diferentes. 

A menudo, hay más de un ARNt para un aminoácido determinado, pudiéndose definir ´estos ARNt como ARNt isoaceptores. Por ejemplo, un ARNt que es portador de tirosina, figuraría como ARNtTyr.

ARN ribosómico 

Los ARNr constituyen el 80 % del ARN celular total y tienen la propiedad de que son metabólicamente estables. 

Esta estabilidad, indispensable ´ para el funcionamiento repetido del ribosoma, esta incrementada por su estrecha relación con las proteínas ribosómicas.

Existen proteínas que se unen directamente a los ARNr durante la fase de transcripción. Los ribosomas citoplasmáticos eucarioticos están constituidos por cuatro moléculas de ARN y de 70 a 80 proteínas, que se encuentran divididos entre las dos subunidades ribosómicas: Subunidad pequeña. 

ARN ribosómico 

Partícula 40S. Contiene un ARNr 18S y el 55 % de las proteínas. Subunidad grande. Partícula 60S. Contiene los restantes ARNr: el 28S ARNr, el 5,8S ARNr y el ARNr más pequeño, 5S, así como las restantes proteínas.

ARN mensajero 

Los ARNm se caracterizan por ser los portadores directos de la información genética desde el núcleo a los ribosomas citoplasmáticos.

ARN mensajero 

 En el citoplasma, los ARNm van a tener una duración relativamente corta, determinada, en parte, por las necesidades concretas de la célula

Se ha observado que algunos ARNm son sintetizados y almacenados en un estado inactivo o latente en el citoplasma, preparados para dar una respuesta rápida en la síntesis proteica. 

Los ARNm eucarioticos tienen la particularidad de que poseen rasgos estructurales ´únicos que no están presentes ni en el ARNr ni en el ARNt; ´estos rasgos van a ser muy importantes para el adecuado funcionamiento del ARNm.

 Debido a que la información dentro del ARNm se encuentra en la secuencia lineal de los nucleótidos, se hace necesario la completa integridad de dicha secuencia, de tal modo que cualquier pérdida o cambio de nucleótidos podría producir una alteración en la proteína que se está traduciendo.

Estructuras del ARN 

Estructura primaria del ARN 

Al igual que el ADN, se refiere a la secuencia de las bases nitrogenadas que constituyen sus nucleótidos. 

La estructura primaria del ARN es similar a la del ADN, excepto por la sustitución de desoxirribosa por ribosa y de timina por uracilo. La molécula de ARN está formada, además por una sola cadena.

Estructura secundaria del ARN 

A diferencia del ADN, las moléculas de ARN son de cadena simple y no suelen formar dobles hélices extensas.

No obstante, sí se pliega como resultado de la presencia de regiones cortas con apareamiento intramolecular de bases, es decir, pares de bases formados por secuencias complementarias más o menos distantes dentro de la misma hebra. El ARNt posee aproximadamente el 60.

Estructura terciaria del ARN 

La estructura terciaria del ARN es el resultado del apilamiento de bases y de los enlaces de hidrogeno entre diferentes partes de la molécula. 

Los ARNt son un buen ejemplo; en disolución, están plegados en forma de”L¸compacta estabilizada por apareamientos de Watson y Crick convencionales (A=U, C=G) y por interacciones de bases entre dos o más nucleótidos, como tripletes de bases; las bases pueden donar ´átomos de hidrogeno para unirse al esqueleto fosfodiéster; el OH del carbono 2’de la ribosa es también un importante dador y aceptor de hidrógenos.

 

Estructuras del ARN 

Transcripción 

La transcripción es el proceso a través del cual se forma el ARNm a partir de la información del ADN con la finalidad de sintetizar proteínas.

 El ADN, presenta dos cadenas de polinucleótido. En la síntesis o transcripción del ADN participa una de sus cadenas, que recibe el nombre de cadena molde, mientras que la otra cadena se le denomina complementaria. 

La transcripción se inicia cuando el ADN se abre por efecto de la enzima ARN polimerasa (ARNpol) dejando libre al ADN molde e iniciando el proceso de alargamiento del ARNm, mediante la complementariedad con la cadena molde del ADN: dónde va la .A” se coloca la ”T”, donde va la ”T” se coloca la U”, donde va la ”G” se coloca la C¸ ¨ 2 donde va la C¸ ”se coloca la ”G”. 

 

La transcripción del ARN

En el ADN existen secuencias específicas que indican al ARNpol donde termina la lectura del gen y provocan la culminación de la  síntesis del ARNm

El primer triplete de bases del ADN que codifica el primer aminoácido del GEN (esto lo realiza en el siguiente paso denominado TRADUCCION) es ´ TAC, por lo que el primer codón del ARNm es AUG. Los tripletes de bases de terminación presentes al final de cada gen son ATT, ATC ´o ACT.

Diferencias entre ADN y ARN 

  • Las bases nitrogenadas que contienen: adenina, guanina, citosina y timina en el DNA; adenina, guanina, citosina y uracilo en el RNA. 
  • En los eucariotas la estructura del DNA es de doble cadena, mientras que la estructura del RNA es monocatenaria, aunque puede presentarse en forma extendida, como el mRNA (RNA mensajero), o en forma plegada, como el tRNA (RNA transferencia) y el rRNA (RNA ribosómico). 
Diferencias entre ADN y ARN
  • La masa molecular del DNA es generalmente mayor que la del RNA. El DNA lleva la información genética de la célula y el RNA actúa corno una molécula intermediaria para convertir la información en secuencias definidas de aminoácidos en las proteínas. 
  • Las bases purisca, adenina y guanina, contienen dos anillos con carbono y nitrógeno unidos, mientras que las bases pirimidinicas, timina, citosina y uracilo, contienen un ´único anillo hexagonal con carbono y nitrógeno.
  • La guanina, adenina y citosina se encuentran tanto en el DNA como en el RNA; la timina (salvo raras excepciones) se presenta solo en el DNA, mientras que el uracilo aparece solo en el RNA.

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