Definición de ARN

Daniela Nataly Díaz Zepeda
M.C. en Ingeniería y Física Biomédicas

ARN

El ácido ribonucleico (ARN) pertenece al grupo de biomoléculas conocidas como ácidos nucleicos, en donde también se encuentra el ADN (ácido desoxirribonucleico), y de esta forma, ambos son los únicos tipos de ácidos nucleicos identificados hasta el momento. Como biomoléculas, los ácidos nucleicos, están presentes en todos los seres vivos y, al igual que las proteínas, carbohidratos y lípidos, su estructura les permite interactuar con otras moléculas para realizar funciones esenciales, que dictan la dinámica la vida. Por sus características estructurales, todas estas biomoléculas son consideradas macromoléculas. Una macromolécula es una molécula de alto peso molecular, compuesta por una secuencia de unidades repetitivas, en este sentido, los ácidos nucleicos están compuestos por pequeños bloques llamados nucleótidos (Figura 1). Cada nucleótido, a su vez, está conformado por tres partes esenciales: un grupo fosfato, una pentosa y una base nitrogenada.

Figura 1. Nucleótido

La pentosa es una estructura orgánica en forma cíclica compuesta por 5 carbonos enlazados. En el caso del ARN dicho ciclo recibe el nombre de ribosa (Figura 2), siendo este componente, la principal diferencia estructural en comparación con el ADN cuya pentosa se conoce como desoxirribosa, pues carece del oxígeno (grupo hidroxilo) unido al carbono marcado con el número 4. En cuanto a las bases nitrogenadas presentes en los nucleótidos del ARN, estas son: adenina, citosina, uracilo y guanina, otra diferencia respecto al ADN, el cual contiene timina en lugar de uracilo. La adenina y la guanina corresponden a un grupo de bases nitrogenadas llamadas purinas, las cuales se componen de un doble heterociclo, por otro lado, el uracilo y la citosina corresponden al grupo de las pirimidinas, derivadas de un solo heterociclo con 6 carbonos.

Figura 2. Ribosa

A nivel macromolecular, la estructura del ARN se representa como una cadena de nucleótidos (Figura 3). En el espacio tridimensional, esta cadena adquiere la forma de una hélice, a diferencia del ADN, el cual es bien conocido por su estructura de doble hélice, que se debe a que las bases nitrogenadas se encuentran apareadas, unidas por puentes de hidrógeno. El esqueleto de la cadena de ARN se conforma por la unión de los grupos fosfato con la ribosa, a través de un enlace fosfodiéster, mientras que las bases nitrogenadas penden de este esqueleto a manera de peldaños. Aunque las bases nitrogenadas no se encuentren apareadas en la estructura del ARN, la complementariedad de estas es crucial en la síntesis y funciones que cumple el ARN en la célula. Mientras que la adenina se complementa con el uracilo, la citosina se aparea con la guanina y la mera certeza de este hecho, permite decodificar las instrucciones escritas en la secuencia del ADN en el proceso de síntesis de proteínas en el que los diferentes tipos de ARN participan activamente.

Tipos de ARN y sus funciones específicas

A nivel funcional, el ARN es bastante versátil, pues existen diferentes tipos de este ácido nucleico, cada uno con funciones específicas, los principales son: el ARN mensajero, ARN ribosomal y ARN de transferencia.

El ARN mensajero (ARNm) se sintetiza en el núcleo de la célula, a través de un proceso de transcripción de ciertos fragmentos del ADN, los cuales contienen las instrucciones para la síntesis de proteínas. Después de ser sintetizado en el núcleo, este ARN mensajero viajará hacia el citoplasma, hasta encontrarse con los ribosomas, para así, ser leído en la etapa de traducción del proceso de síntesis de proteínas.

Por otro lado, el ARN ribosomal (ARNr) es el material estructural del cual se componen los ribosomas, organelos encargados de la síntesis de proteínas que se componen de dos subunidades y generalmente se encuentran unidos al retículo endoplásmico rugoso, en el citoplasma celular.

Finalmente, el ARN de transferencia (ARNt) cumple su función durante la última etapa del proceso de síntesis de proteínas, encargándose de transportar los aminoácidos, que conformaran los polipéptidos, llevándolos por el citoplasma celular, hasta los ribosomas. Es gracias a la complementariedad de las bases nitrogenadas, que el ARN de transferencia es capaz de identificar el aminoácido que deberá entregar, al “leer” la secuencia que dicta el ARN mensajero.

Los tipos de ARN descritos anteriormente no son los únicos. Se han encontrado moléculas de ARN que también fungen como catalizadores de diferentes reacciones químicas.

Importancia del ARN: hipótesis del origen de la vida

La versatilidad funcional del ácido ribonucleico ha llevado a teorizar sobre su participación en el origen de la vida. Existe una hipótesis que propone que la vida en la tierra surgió a partir de una molécula de ARN. Esta corriente postula que los nucleótidos que componen al ARN pudieron estar presentes en la “sopa primordial”, de donde se dice que emergieron las moléculas precursoras de la vida, dentro de la teoría quimiosintética. Así, dichos nucleótidos lograron ensamblarse y desensamblarse, hasta crecer y formar secuencias más complejas, para después autorreplicarse.

Según esta hipótesis, llamada “mundo de ARN” estos tipos de ARN, capaces de replicarse a si mismos, evolucionaron para convertirse en una molécula más sofisticada, y estable, que permitiera almacenar información genética de una manera más segura, el ADN. Aunque la hipótesis del mundo de ARN no cuenta con pruebas experimentales suficientes para ser aceptada, actualmente se siguen encontrando nuevas funciones y tipos de ARN. Con todo esto, y las funciones del ARN que se tienen bien establecidas, es innegable la relevancia que esta macromolécula representa en la constitución de los procesos evolutivos y preservación de información genética, fundamentales para el desarrollo de la vida terrestre tal y como la conocemos.

Por: Daniela Nataly Díaz Zepeda. Ingeniera Química, M.C. en Ingeniería y Física Biomédicas. Se desempeña en el estudio y la divulgación científica. Experiencia en el desarrollo de vehículos farmacológicos, y actualmente pertenece al grupo de investigación de biofotónica. Su posgrado le otorgó una formación multidisciplinaria en Física, biología e ingeniería.

Art. actualizado: Oct. 2023; sobre el original de febrero, 2015.

Datos para citar en modelo APA: Díaz Zepeda, D. N. (Oct. 2023). Definición de ARN. Significado.com. Desde https://significado.com/arn/