Casi de manera simultánea al descubrimiento del ADN por Miescher, Félix Hoppe-Seyler descubrió una sustancia similar que resultó ser el ácido ribonucleico (ARN). El ARN está formado por la unión de ribonucleótidos de adenina, guanina, citosina y uracilo, mediante enlaces fosfodiéster en sentido 5' -> 3'. Además de las cuestro bases, pueden aparecer otras que en la mayoría de los casos, son sus derivados metilados.
- ARN monocatenario, el más habitual
En la mayor parte de los organismos, el ARN es monocatenario, salvo en algunos virus en los que es bicatenario. En los monocatenarios, algunas zonas de su molécula, denominadas horquillas, pueden presentar estructura de doble hélice como resultado de la formación de enlaces de hidrógeno entre bases complementarias. Cuando las zonas complementarias están separadas por regiones no complementarias, se forman bucles.
- Función del ARN: dirigir la síntesis de las proteínas a partir de la información del ADN
En prácticamente todos los organismos vivos, la función del ARN es la misma: dirigir la síntesis de las proteínas a partir de la información obtenida del ADN. Todos los ARN se forman a partir del ADN, tomando una parte de él como molde; este hecho hace que ambos sean complementarios. En los virus que carecen de ADN (reovirus o el de la polio), es el ARN quien realiza las funciones de ARN con la misma composición química, pero con distinta estructura y función.
- El ARN mensajero (ARNm)
Constituye entre el 2% y el 5% del total de ARN. Presenta una estructura lineal salvo en algunas zonas de la cadena, donde se forman horquillas debido a la existencia de complementariedad entre las bases.
Su función es copiar la información genética del ADN (transcripción) y llevarla hasta los ribosomas, que son los orgánulos donde se realiza la síntesis de las proteínas. Cada ARN mensajero se sintetiza tomando como molde una porción de ADN, y es complementario a él.
El ARN mensajero tiene una vida muy corta -algunos minutos-, ya que rápidamente es destruido por la acción de unas enzimas llamadas ribonucleasas; de lo contrario, el proceso de síntesis proteica continuaría indefinidamente.
- ARN ribosómico (ARNr)
Agrupa varios ARN diferentes y constituye hasta un 80% del total de ARN de una célula. Las moléculas de ARN ribosómico son largas y monocatenarias; aunque en algunas regiones, las bases nitrogenadas se encuentran apareadas. Por tanto, en esas zonas, el ARN ribosómico tiene una estructura en doble cadena.
También se denomina ARN estructural, ya que varias moléculas de este ARN, asociadas en su conjunto de proteínas básicas (más de 70), forman un ribosoma que es el orgánulo donde se sintetizan las proteínas.
- ARN de transferencia (ARNt)
Sun función es transportar los aminoácidos hasta los ribosomas, para que allí se unan y formen las proteínas.
Está constituido por un número de nucleótidos que oscila entre 70 y 90. Algunas zonas de la molécula presentan una estructura en forma de doble hélice, y en donde no existe apareamiento de bases, se forman bucles. Si la molécula de ARN de transferencia se dispone en un plano, su aspecto recuerda al que tiene una hoja de trébol; pero vista en tres dimensiones, su forma es parecida a la de la letra L.
Una de las características del ARN de transferencia es la presencia de nucleótidos con bases nitrogenadas diferentes (10% del total) a las normales (A, U, G, C).
+ Características comunes en el ARN de transferencia
Existen hasta 50 tipos distintos de ARN de transferencia, pero todos tienen algunas características comunes:
. En el extremo 5' hay un triplete de bases nitrogenadas en el que siempre existe guanina y un ácido fosfórico libre.
. El extremo 3' está formado por tres bases nitrogenadas (C-C-A) sin aparear, siendo este el lugar por donde el ARN de transferencia se une al aminoácido que va a transportar hasta el ribosoma.
. En el brazo A existe un triplete de bases nitrogenadas, llamado anticodón, diferente para cada ARN de transferencia en función del aminoácido que va a transportar, y es complementario del correspondiente triplete codón del ARNm.
Además de estas tres zonas específicas, los ARN de transferencia tienen otras dos: el brazo T (por llevar timina), que es el lugar por donde se fija al ribosoma; y el brazo D, que es la zona por donde se une a la enzima que cataliza su unión con el aminoácido. Esta enzima es la aminoacil-t-ARN sintetasa.
- ARN nucleolar (ARNn)
Se encuentra asociado a diferentes proteínas, formando el nucléolo. Se origina en el núcleo a partir de diferentes segmentos del ADN, denominados organizadores nucleolares. Una vez formado, se fragmenta y da origen a los diferentes tipos de ARN ribosómico.