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3.14: Ácidos nucleicos - Tipos de ARN

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    Objetivos de aprendizaje
    • Describir la estructura y función del ARN

    Estructura y función del ARN

    Los dos tipos principales de ácidos nucleicos son el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN). El ADN es el material genético que se encuentra en todos los organismos vivos y se encuentra en el núcleo de eucariotas y en los cloroplastos y mitocondrias. En procariotas, el ADN no está encerrado en una envoltura membranosa.

    El otro tipo de ácido nucleico, el ARN, está principalmente involucrado en la síntesis de proteínas. Al igual que en el ADN, el ARN está hecho de monómeros llamados nucleótidos. Cada nucleótido se compone de tres componentes: una base nitrogenada, un azúcar pentosa (de cinco carbonos) llamado ribosa, y un grupo fosfato. Cada base nitrogenada en un nucleótido está unida a una molécula de azúcar, que está unida a uno o más grupos fosfato.

    imagen
    Figura\(\PageIndex{1}\): Estructura del ARN: Un nucleótido se compone de tres componentes: una base nitrogenada, un azúcar pentosa y uno o más grupos fosfato. Los residuos de carbono en la pentosa están numerados de 1′ a 5′ (la prima distingue estos residuos de los de la base, los cuales se numeran sin usar notación prima). La base está unida a la posición 1' de la ribosa, y el fosfato se une a la posición 5'. Cuando se forma un polinucleótido, el fosfato 5' del nucleótido entrante se une al grupo hidroxilo 3' al final de la cadena en crecimiento. Dos tipos de pentosa se encuentran en los nucleótidos, la desoxirribosa (que se encuentra en el ADN) y la ribosa (que se encuentra en el ARN). La desoxirribosa es similar en estructura a la ribosa, pero tiene una H en lugar de un OH en la posición 2′. Las bases se pueden dividir en dos categorías: purinas y pirimidinas. Las purinas tienen una estructura de doble anillo y las pirimidinas tienen un solo anillo.

    En el ARN, las bases nitrogenadas varían ligeramente de las del ADN. Están presentes adenina (A), guanina (G) y citosina (C), pero en lugar de timina (T), una pirimidina llamada uracilo (U) se empareja con adenina. El ARN es una molécula monocatenaria, en comparación con la doble hélice del ADN.

    Las moléculas de ADN nunca abandonan el núcleo sino que utilizan un intermediario para comunicarse con el resto de la célula. Este intermediario es el ARN mensajero (ARNm). Cuando es necesario elaborar proteínas, el ARNm ingresa al núcleo y se adhiere a una de las cadenas de ADN. Al ser complementaria, la secuencia de bases nitrogenadas del ARN es opuesta a la del ADN. A esto se le llama transcripción. Por ejemplo, si la cadena de ADN lee TCCAAGTC, entonces la cadena de ARNm leería AGGUUCAG. El ARNm luego lleva el código fuera del núcleo a orgánulos llamados ribosomas para el ensamblaje de proteínas.

    Una vez que el ARNm ha llegado a los ribosomas, no leen las instrucciones directamente. En cambio, otro tipo de ARN llamado ARN de transferencia (ARNt) necesita traducir la información del ARNm a una forma utilizable. El ARNt se une al ARNm, pero con los pares de bases opuestos. Luego lee la secuencia en conjuntos de tres bases llamadas codones. Cada disposición posible de tres letras de A, C, U, G (por ejemplo, AAA, AAU, GGC, etc.) es una instrucción específica, y la correspondencia de estas instrucciones y los aminoácidos se conoce como el “código genético”. Aunque existen excepciones o variaciones en el código, el código genético estándar es válido en la mayoría de los organismos.

    El ribosoma actúa como una pinza gigante, manteniendo a todos los jugadores en posición, y facilitando tanto el emparejamiento de bases entre los ARN mensajero y de transferencia, como la unión química entre los aminoácidos. El ribosoma tiene subunidades especiales conocidas como ARN ribosómicos (ARNr) porque funcionan en el ribosoma. Estas subunidades no llevan instrucciones para elaborar proteínas específicas (es decir, no son ARN mensajeros) sino que son una parte integral de la maquinaria ribosómica que se utiliza para elaborar proteínas a partir de ARNm. La elaboración de proteínas mediante la lectura de instrucciones en ARNm se conoce generalmente como” traducción”.

    Contribuciones y Atribuciones

    Puntos Clave

    • Las bases nitrogenadas en el ARN incluyen adenina (A), guanina (G), citosina (C) y uracilo (U).
    • El ARN mensajero (ARNm) lleva el código del ADN a los ribosomas, mientras que el ARN de transferencia (ARNt) convierte ese código en una forma utilizable.
    • Los ribosomas son los sitios donde ARNt y ARNr ensamblan proteínas.
    • El ARN difiere del ADN en que es monocatenario, tiene uracilo en lugar de timina, lleva el código para hacer proteínas en lugar de dirigir todas las funciones de la célula, y tiene ribosa como azúcar de cinco carbonos en lugar de desoxirribosa.

    Términos Clave

    • codón: una secuencia de tres nucleótidos adyacentes, que codifican un aminoácido específico durante la síntesis o traducción de proteínas
    • transcripción: la síntesis de ARN bajo la dirección del ADN

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