Traducido al español por Maria Arango
Escrito en Inglés por Seth Veenbaas
Quizás ya sepas que el ADN es una molécula compleja presente en todas nuestras células que almacena información genética. Nosotros obtenemos nuestro ADN de nuestros padres, y esta molécula contiene todos los genes (o instrucciones) que nuestros cuerpos necesitan para crecer y para mantenernos vivos. El ADN y la genética son partes importantes de la biología y cada vez más se están convirtiendo en referencias importantes en nuestra cultura (Figura 1). Es posible que incluso hayas escuchado a los fanáticos del deporte hacer referencia a que “ser un Tar Heel está en su ADN.” Así, si el ADN es un componente tan esencial en la formación de quienes somos, entonces ¿qué es el ARN y qué papel juega en nuestra biología?
Puedes pensar en el ADN y el ARN como hermanos. Ambos son ácidos nucleicos, cadenas largas compuesta por bloques de nucleótidos pequeños. Los nucleótidos que componen el ADN y ARN son muy similares y sólo difieren en un átomo de oxígeno. Sin embargo, esta pequeña diferencia en sus estructuras es suficiente para hacerlos más eficientes en realizar sus trabajos específicos dentro de las células. El ADN almacena un récord permanente de nuestra información genética dentro de la protección del núcleo celular. Los genes son segmentos de ADN que son copiados en moléculas de ARN en un proceso llamado transcripción. Algunas de estas copias de ARN se llaman ARN mensajeros (ARNm) y salen de la seguridad del núcleo para llevar mensajes genéticos por toda la célula. Muchas veces los mensajes llevados por el ARNm son instrucciones para producir proteínas. El proceso que describe este flujo de información del ADN al ARN y del ARN a las proteínas se llama el dogma central de la biología (Figura 2).
Los ARN tienen muchos niveles estructurales importantes que definen el papel que esta molécula tiene en las células (Figura 3A). Los ARN pueden llevar mensajes debido a su estructura primaria que es casi idéntica a la del ADN. La estructura primaria del ARN es el orden, o la secuencia de los elementos nucleótidos que componen la cadena de ARN. Los cuatro bloques de elementos de nucleótidos únicos en el ARN se abrevian como A, C, G y U. Las moléculas de ARN no son largas cadenas de letras solamente, sino que también pueden formar estructuras más complejas. La estructura secundaria del ARN se forma cuando los nucleótidos se unen entre sí para formar regiones de doble cadena (Figura 3B). Esto crea dimensionalidad estructural porque los nucleótidos que están alejados de sí mismos en la estructura primaria pueden unirse en la estructura secundaria. Por último, muchos ARNs pueden también doblarse en formas tridimensionales complejas llamadas estructuras terciarias. (Figura 3C). (¡Saca tus gafas 3D!)
La complejidad estructural y diversidad de las moléculas de ARN les permiten que sean más que mensajeros dentro de la célula. Los ARN se pueden dividir en dos categorías amplias: codificantes y no codificantes. Los ARN mensajeros, discutidos anteriormente por su rol en el dogma central de la biología, son ARN codificantes porque sus estructuras primarias codifican instrucciones para producir proteínas. Sin embargo, los ARN no codificantes no llevan mensajes dentro de la célula. En cambio, las estructuras secundarias y terciarias complejas de los ARN no codificantes les permiten funcionar de manera similar a las proteínas. Por ejemplo, dos tipos de ARN no codificantes son partes esenciales del ribosoma. Los ribosomas son muy importantes, ya que son las principales fábricas productoras de proteína de la célula. Los ARN de transferencia (ARNt) entregan aminoácidos al ribosoma en el orden correcto para poder producir proteínas, mientras que los ARN ribosómicos (ARNr) son el componente principal del ribosoma. Los ARNr son ribozimas (enzimas compuestas por ARN) que catalizan las reacciones químicas que unen aminoácidos pequeños en cadenas largas de proteínas. Juntos, tres tipos de ARN trabajan juntos para llevar (ARNm), leer (ARNt) y ejecutar (ARNr) las instrucciones para fabricar una proteína en un proceso llamado traducción (Figura 4).
El ARN ribosómico y el de transferencia son los tipos de ARN más prevalentes en las células, pero también existen otros tipos de ARN. Algunos otros tipos de ARN son microARN (miARN), los ARN pequeños de interferencia (ARNi) y los ribointerruptores, los cuales permiten a las células controlar la cantidad de proteína que se produzca. Puedes leer más acerca de todos estos interesantes ARN reguladores y otros tipos de ARN no codificantes en Scitable.
El ARN es una molécula esencial en cada organismo vivo, ya que puede transportar mensajes genéticos desde nuestro ADN a través de la célula. Además, el ARN también puede desempeñar funciones celulares importantes como crear y regular la producción de proteínas. La capacidad del ARN de realizar una amplia variedad de roles dentro de la célula es posible debido a las múltiples capas de estructura del ARN, lo que lo convierte en una molécula única. Así que la próxima vez que escuches a alguien decir “Está en mi ADN”, recuerda que también está en su ARN.
