ARN de transferencia: Estructura e importancia

 ARN de transferencia: Estructura e importancia

Estructura y función del ARN de transferencia

    El ARN es un tipo de ácido ribonucleico tan esencial para la vida como el ADN. A pesar que algunos organismos, los virus, pueden contener su material genético almacenado en ARN, la alta inestabilidad de este tipo de cadenas de bases nitrogenadas hace que sea poco frecuente su uso. Por el contrario, el ARN es muy utilizado en todos los seres vivos como material transitorio entre el ADN y las proteínas. Existen varios tipos de ARN: ARN ribosómico o ARNr, ARN mensajero, ARNm e incluso hay ARN que se sintetiza para inhibir la función de otros ARN, hablamos del ARN de interferencia, ARNi.

    Todos ellos intervienen de una forma o de otra en el paso del ADN a las proteínas, durante la transcripción o la traducción.

Del ADN al ARN: Transcripción, un vistazo para sumergirse en el tema

    El ADN es el material genético de los seres vivos. Esto quiere decir que toda la información para sintetizar las proteínas necesarias para todos los procesos de un individuo está codificada en el ADN de cada célula que lo compone. El ADN (Ácido DesoxirriboNucleico) forma cadenas fosfatadas de doble hebra. Sin embargo, no es el ADN el encargado de sintetizar moléculas o de obtener energía o de formar las estructuras del cuerpo de los seres vivos. De esas labores se encargan los enzimas.

    Pero, ¿de dónde vienen entonces las enzimas y otras proteínas estructurales de las células? El sistema de formación de proteínas en los seres vivos es siempre el mismo. El ADN de todos los seres vivos codifica secuencias de aminoácidos que se ensamblarán formando las proteínas.

El ARNm es complementario a la hebra de ADN de la que se forma.

Fuente: bing.com

    Empezare describiéndote este tema desde el principio. El ADN es un “idioma” de 4 letras, adenina (A) tirosina (T), citosina (C) y guanina (G). Digamos que el ADN es como los libros en una biblioteca, la forma de almacenamiento de la información. Cuando se quiere o necesita una proteína concreta, las señales intracelulares activan la transcripción de la región del ADN que contiene las proteínas pertinentes. En ese momento el ADN se transcribe a ARN. para identificar el principio de un gen, el ADN que se traducirá, existe las cajas TATA (se conoce por el nombre de caja TATA a la secuencia consenso que se encuentra en el promotor, delante, de algunos genes).

    El ARN siguiendo con el símil sería como tomar notas copiando lo que pone el libro. El ARN sería un “idioma” muy parecido al ADN, salvo que no existe la T sino que en su lugar emplea el Uracilo (U). El proceso de transcripción es llevado a cabo por una familia de enzimas, las ARN polimerasas. Dependiendo del ARN que haya que sintetizar se empleará una polimerasa u otra. Al igual que en cualquier proceso de copia es posible que se introduzcan errores. Cuando el ADN se copia para dar lugar a otra cadena de ADN existe la posibilidad de corregir errores, pero en la transcripción la polimerasa no tiene esta actividad, llamada nucleasa. En concreto la transcripción tiene una tasa de error de 1 base cada 1000.

    El ARN que dará lugar a proteínas se denomina ARN mensajero (ARNm). En los eucariotas el ARNm viaja fuera del núcleo (donde está el ADN) hasta el retículo endoplasmático rugoso (RER) en el citoplasma (donde está la maquinaria de síntesis de proteínas). Durante el trayecto el ARN puede sufrir un editado. El editado o editing es exclusivo de eucariotas y en él, entre otras actividades, se eliminan los intrones. Puedes leer más del proceso en los artículos que le dedicamos a los exones, las secuencias que se traducirán a proteínas, los intrones, las secuencias que no se traducirán y finalmente en nuestro artículo sobre splicing o barajado de exones, gracias al cual con un solo ARNm podemos obtener diferentes proteínas dependiendo de cómo “se lea” el ARN.

    Llegados a este punto puedes haberte preguntado cómo se crearon las primeras proteínas para poder copiar el ADN. Pues bien, el proceso evolutivo no está del todo claro, aunque sí se conocen moléculas de ARN capaces de catalizar copias de sí misma sin la necesidad de una polimerasa. Si quieres que amplié más sobre este contenido deja un comentario en la sección de comentarios sobre el tema o temas de tu interés y será todo un placer. 😃

Estructura

    los ARNt son cadenas de ácido ribonucleico de pequeño tamaño, que contienen entre 60 y 120 bases nitrogenadas. Algunas de ellas pueden ser poco convencionales; como la timina, más propia del ADN, o ácido inosílico.

Esquema de la estructura de un ARNt.

Fuente: bing.com

    Los ARNt son cadenas sencillas de ARN, pero que presentan 10 regiones con la capacidad de complementar entre sí y cuatro que no complementan y forman bucles dentro de la estructura terciaria que se forma. De esta manera los ARNt adquieren una estructura terciaria que se representa esquemáticamente de forma similar a un trébol de tres hojas.

Su importancia y función

    los ARNt son los encargados de llevar los aminoácidos del citoplasma hasta los ribosomas. En los ribosomas se traducen los ARN mensajeros a las proteínas que codifican.

    De la estructura de trébol “con tres hojas y un tallo”, el brazo que corresponde a los extremos 5’ y 3’ de la secuencia (el tallo) se encuentra siempre una secuencia de bases nitrogenadas CCA, donde se unirá el aminoácido correspondiente al grupo OH terminal.

    En el bucle TΨC (te, psi, ce) se encuentra una secuencia de reconocimiento que hará que el ARNt sea llevado hasta los ribosomas.

    El bucle D contiene una señal de reconocimiento específica para uno de los 20 enzimas denominados aminoacil-ARNt sintetasa, cuya función es unir uno de los 20 aminoácidos posibles a la secuencia CCA del extremo del ARNt. Existen 31 tipos de ARNt en el ser humano, por lo que varios de ellos reconocen al mismo aminoácido. Pero cada ARNt reconoce solo a un aminoácido. La energía almacenada en el enlace entre el aminoácido y el ARNt será la que más adelante, en el ribosoma, se empleará para unir dicho aminoácido a la cadena de polipéptidos, que está formando la nueva proteína.

    Finalmente en el tercer bucle del ARNt, el asa II, se encuentra el anticodón. Una secuencia de 3 pares de bases complementaria a la secuencia del ARN mensajero. Esta secuencia anticodón se unirá en el ribosoma al ARN mensajero colocando el aminoácido que acarrea en posición apropiada para unirse a la cadena de péptidos que dará lugar a la proteína, siguiendo el patrón de ARNm.

       Bibliografía                  

Granados, F. M, López V.F, 1996. Biología Segunda Edición. Editorial Edelvives.

                           Madrid, España. Págs 133 – 137.

Mader S. Sylvia, 2007. Biología, Novena Edición. Editorial McGraw-Hill Companies,

                           Inc. México, D.F. Pág 84 – 93.

Jiménez, F & Merchant, H. (2003). Biología Celular y Molecular (1era edic). México.

                           Pearson Educación de México.

Bioquimica, Fundamentos para medicina y ciencias de la vida, Werner muller- esterl,

                           reverte.

Berg Matin Solomon, 2008. Biología, Octava Edición. Editorial McGraw-Hill

                          Interamericana Editores, S.A, México, D.F. Pág 81, 107 – 125.