ARN mensajero:
· Es un polirribonuclétido constituido por una única cadena sin estructuras de orden superior.
· Su función es transmitir información necesaria para sintetizar proteínas. Es capaz de asociarse con ribosomas para sintetizar proteínas.
· La duración del ARNm en el citoplasma es de pocos minutos ya que es degradado rápidamente por enzimas especializadas
· La información contenida en el ADN de un gen se copia en el ARNm, este procedimeiento se llama trascripcion. (1)
· Porta información genética en la forma de conjuntos de tres bases llamados codones cada uno de ellos especifica un aminoácido En el proceso de transcripción, una enzima llamada el ARN polimerasa sintetiza el ARN mensajero como una copia complementaria de una de las cadenas de ADN.
· Equivale al 5% del total de ARN y posee 1000 o 1500 nucleótidos aproximadamente.Existe el ARNm bacteriano, el cual puede especificar proteínas, y el ARNmeucariótico el cual se traduce invariablmemente a una sola cadena polipedica. (1)
· Tiene cadenas con estructura primaria (esta misma es la secuencia de las bases nitrogenadas, de las cuales se constituyen los nucleótidos.) Tiene una vida media corta.
· Se forma en el núcleo celular a partir de una secuencia de ADN, luego sale del núcleo y si asocia con los ribosomas donde y ahí se construye la proteína.
ARN de transferencia:
· Formado por una sola cadena de ARN, una cadena de polinucleótisos, que consiste sólo de cerca de 80 nucleótidos. (2)
· Su función es transportar los aminoácidos a los ribosomas para incorporarlos a las nuevas proteínas. Lleva un aminoácido específico a un lugar, mediante un codón, uniendo el aminoácido, el ribosoma y el codo por medio de un anti codón. Un anticodón es conjunto de tres nucleótidos en el ARNt, que interactúa con el codón( codifica a una proteína específica a un aminoácido individual).(3)
· Su función es transportar los aminoácidos a los ribosomas para incorporarlos a las nuevas proteínas. Lleva un aminoácido específico a un lugar, mediante un codón, uniendo el aminoácido, el ribosoma y el codo por medio de un anti codón. Un anticodón es conjunto de tres nucleótidos en el ARNt, que interactúa con el codón( codifica a una proteína específica a un aminoácido individual).(3)
· El codigó genético es leído por moléculas de ARNt.
· Es el más pequeño de los ARN, su estructura es semejante a la de un trébol de tres hojas.
· Tiene Adenina, guanina, citosina, uracilo.
· Presenta zonas complementarias dentro de la misma cadena donde se aparean y forman la estructura característica (trébol). Esta forma es determinada por enlaces de hidrógeno entre bases complementarias. En la figura que se ve a continuación un asa(la parte celeste donde está el anticodón); contiene el anticodón que forma pares específicos con el codón de ARNm. El aminoácido se une a la ribosa terminal en el extremo OH 3; el cual tiene la secuencia de nucleótidos CCA. Todo ARNt tiene G en su extremo 5’. (4)
ARN ribosómico
· Su función es estructural y catalítica. Se combina con proteínas para crear una estructura que sistemáticamente se transforma en proteínas
· A diferencia del ARNm, no transmite información genética
· Se transcribe a partir de AND y el ARN se traduce en proteínas. La traducción es realizada por un ribosoma. Un ribosoma intercepta ARN mensajero el cual requiere aminoácidos para hacer la proteína que contiene información, el ARN ribosomal forma un complejo con diversas proteínas con el fin de unir a los aminoácidos.
· El ARN ribosomal tiene dos partes que trabajan en conjunto. Son la subunidad grande (LSU) y la subunidad pequeñas (SSU). El LSU atrae las moléculas del ARN de transferencia que llevan los aminoácidos necesarios.(2)
· El ARN es un constituyente esencial de los ribosom as. En células eucariotas la subunidad pequeña posee una molécula de ARN ribosomal y cerca de 30 proteínas, mientras la subunidad grande tiene 3 moléculas de ARNr y 50 proteínas aproximadamente. L subunidad grande contiene una depresión en una de sus superficies, en la cual se ajusta la subunidad pequeña.
· El importante rol que tienen las moléculas de ARNen la catálisis de los enlaces peptídicos entre los aminoácidos en la formación de las cadenas polipetídicas, es decir se puede considerar a esta función como enzimática por lo que se les ha denominado Ribozimas.
Referencias:
(1) Lewin Benjamin. 1996. Genes I. Segunda edición. Editorial Reverté, S.A. Barcelona, España. Pág: 225-233
(2)Campbell Neil A, Mitchell Lawrence G, Reece Jane B. 2001. Biología Conceptos y relaciones. Tercera edición. Editorial Pearson Educación. Naucalpan de Juárez. Edo de México. Pág.: 198-200 y 524
(3)Jiménez, Horacio Merchant Larios. 2002. Biología Celular y Molecular. Primera edición. Editorial Pearson Educación. Naucalpan de Juárez. Edo de México. Pág: 27-32
(4)Devlin M. Thomas. 2004. Bioquímica Libro de Texto con aplicaciones clínicas. Cuarta edición. Editorial Reverté, S.A Barcelona, España. Pág:483.
Anónimo: www.recursos.cnice.mec.es
Edgar Vásquez Conteras. 2003. Instituto de Química. Línea. 25/03/2011. Disponible en: www.laguna.fmedic.unam.mx
ARN con actividad catalítica
· Se encuentran: los Ribozimas ( se va a especificar más adelante), el espliceosoma, ARN pequeño nucleorar.
Los espliceosomas se encargan de separar intrones del pre-ARN.
El ARN pequeño nucleorar: se encuentran en el nucléolo, y se encargan de dirigir la modificación de nucleóticos de otros ARN. (2)
· Está formado por una cadena de ribonucleótidos. Es el único material genético de algunos virus. Tiene una secuencia que se enrolla para formar una superficie compleja que puede funcionar como una enzima en las reacciones.(2)
· Tienen la capacidad de realizar ruptura de enlaces y formar enlaces covalentes en reacciones que son teóricamente reversibles, se puede decir que son autocatalíticos.
· Cuando se descubrio este ARN se determino que no todas las moléculas con actividad enzimática son proteínas.
· Los Ribozimas: Actúa como biocatalizador (enzimas cuyas subunidades de ARN llevan a cabo reacciones catalíticas). Poseen sitios activos que se unen a sustratos y no se consumen durante la reacción químicas que catalizan. Los Ribozimas pueden cortar ARN, para ello tiene dos regiones clave: una es la secuencia objetivo del ARN y la otra es responsable del corte del sitio. Existen 5 tipos de Ribozimas: tres de ellos llevan a cabo reacciones de auto modificación, mientras que las otras dos la ribonucleasa P (RNasa P) y el ARNr son catalizadores. Las Ribozimas cumplen funciones más limitadas que las de las enzimas ya que actúan sobre un espectro de sustrato más estrecho. (1)
Existen 4 clases distintas de Ribozimas:
a) Los intrones autocatalíticos del grupo I. Son los primeros ARN con actividad de ribozima descritos, tiene 413 nucleótidos, esta presentes en ARNr y ARNt y genes que codifican proteínas. Tienen nueve dominios estructurales los cuales son P1-P9. Se han clasificado en cuatro grandes subgrupos que van desde IA al ID. (3)
b) Los intrones autocatalíticos del grupo II, han sido encontrados en algunos hongos, mitocondrias y cloroplastos. Son interesantes debido a su posible relación evolutiva con los intrones del pre-ARNm, lo cual es sugerido por la descripción de similitudes en los mecanismos de corte, eliminación de intrones. Estos poseen seis dominios estructurales, en los cuales se ubican dos tipos importantes de regiones, una conocida como sitios de enlace exón y otra sitio de enlace al intrón. (3)
c) Los dominios de RNA autocatalíticos, este grupo esta integrado por la clásica ribozima en cabeza de martillo, esta presenta una forma de Y e incluye en su conformación dos tallos, formando los brazos de la Y y un tercer tallo que forma la base. Se encontraron en virus de plantas. La región catalítica de esta ribozima contiene 2 dominios estructurales el CUGA y GA. Esta enzima tiene la capacidad de cortar enlaces fosfodiester. Este tipo de Ribozimas tiene cuatro tipos: 1. La clásica en cabeza de martillo, tiene 40 nucleóticos de longitud, y esta detectada en viroides de plantas y en ARN satelitales. 2. La de tipo horquilla, la cual tiene 55 nucleótidos de longitud, encontrada en ARN satélites de plantes. 3. La delta de 85 nucleótidos de longitud. 4. Neurospora, la cual representa un dominio de localización mitocondrial. (3)
d) Es el último grupo de Ribozimas descrito. Este grupo corresponde al ARN de la ARNsa P, fue descrita después por estar involucrada en el procesamiento de los precursores del ARNt. En la célula actúa como un verdadero enzima, cortando precursores de ARNt para generar el extremo 5 maduro de las moléculas. (3)
Referencias:
(1)Devlin M. Thomas. 2004. Bioquímica Libro de Texto con aplicaciones clínicas. Cuarta edición. Editorial Reverté, S.A Barcelona, España. Pág:86
(2)James Watson. 2006. Biología Molecular del gen. Quinta edición. Editorial médica panamericana. Madrid, España. Pág:418.
(3)Jimenez, L. Felipe, Merchant, Horacio. 2003. Biología Celular y molecular. Primera edición. Naucalpan de Juárez. Edo de México. Pág: 34-36.
Anóminowww.cancerquest.org
ARN reguladores:
· Regulan la expresión genética. Influyen sobre añgunos de los procesos químicos de las células.
· Tipos:
1. ARN de infransferencia. Es el responsable de un proceso de silenciamiento génico, ya que puede remodelar la cromatina, bloquear la síntesis de proteínas y unirse específicamente a ARNm. Se encuentra mediado por moléculas de ARN las cuales estan reguladas por moléculas de ARN interferente. Tiene entre 20 a25 nucleótidos. Estas moléculas pueden ser siRNA, microRNA, y el piARN. El si ARN: se ensambla en un complejo proteico denominado RISC, que utiliza la hebra de siARN como guía para identificar el ARNm. (El complejo RISC cataliza el corte del ARNm complementario en 2 mitades, que son degradadas por la maquinaria celular) El micro ARN: su síntesis ocurre a partir el genoma de la propia célula. Cuando pasa el citoplasma se ensambla para formar el complejo ribonucleoproteico que se une al ARNm. El piARN: son necesarios para el desarrollo de las células de la línea germinal. Existen distintas modalidades según participen moléculas de siARN. Se trata de un mecanismo especifico ya que el silenciamiento génico se basa en la complementariedad de bases entre molécula de siARN y la molécula de ARNm, si la complementariedad de bases es perfecta se producirá la hidrólisis del mensajero, en cambio si la complementariedad no es perfecta simplemente se inhibirá la traducción al impedir la unión del ribosoma. Es importante en las células eucariotas ya que participa en procesos de desarrollo y de diferencia celular, cáncer y defensa frete virus. (3)
2. ARN antisentido: Ya que los ribosomas no pueden traducir ARN de doble cadena, la traducción de algunos ARNm puede ser contenida por segmentos complementarios en la secuencia, denominados ARN antisentido. Ciertas enfermedades podrían ser tratadas con estas moléculas. Al igual que las moléculas de ADN, las cadenas del ARN son capaces de adjuntarse a otras cadenas complementarias de ácido nucleíco. Si otra cadena de una sola hebra de ácidos nucleídos con una secuencia que es complementaria a la secuencia de un cierto ARNm entra a la célula esta se unirá con el ARNm específico y lo inactivara. El ARM que está unido a la cadena anti sentido no puede ser traducido y es degradado. Los ARN antisentido permite a los biólogos analizar la acción de los genes que de otro modo podrían ser inaccesibles para análisis genético, estos pueden ser generados mediante la inserción de ADN clonado en vectores que tiene promotores en ambos extremos de un gen insertado. (1)
3. ARN largo no codificante: regula la expresión genética en eucaritas. Este ARNpuede actuar como gen suspensor de tumores y supone un interesante método para estudiar la predisposición al cáncer.
4. Riboswitch: Llamados también riboiterruptores. Parte de una molécula de ARNm, actúan como sensores directos de metabolitos de moléculas pequeñas para controlar la trascripción genética o la traducción. Algunos ribointerruptores operan desde el nivel de la terminación de la trascripción pero otros lo hacen en el nivel de traducción y controlan la formación de una estructura de ARN que bloque la unión del ribosoma al ARNm para el gen corriente. Los ribointerruptores se pueden encontrar en bacterias, arquibaterias, hongos y vegetales.
Referencias: Libros:
(1)Gilbert Scott. 2003. Biología de desarrollo. Sétima edición. Editorial médica Panamericana. Sunderland, Massachusetts, Estados Unidos. Pád 109.
(2) Voet Donald. 2007. Fundamentos de Bioquímica. Segund edición. Editorial Médica Panamericana. Pág:1029.
(3)Campbell Neil A, Reece Jane B. 2007. Biología. Sétima edición.. Editorial Médica Panamericana. Madrid, España. Pág: 327.
(3)Campbell Neil A, Reece Jane B. 2007. Biología. Sétima edición.. Editorial Médica Panamericana. Madrid, España. Pág: 327.
Edgar Vásquez Conteras. 2003. Instituto de Química. Línea. 25/03/2011. Disponible en: www.laguna.fmedic.unam.mx
