En los últimos tiempos y por todo lo que nos ha acontecido tenemos especial interés por todo lo que tiene que ver con el ARN. Pero, ¿qué es exactamente?, ¿qué funciones tiene?, ¿existen distintos tipos?, ¿qué diferencias hay con el ADN? A lo largo del artículo iremos dando respuesta a estas y otras muchas preguntas sobre el tema.
¿Qué es el ARN?
El ARN es una molécula, similar al ADN, que hace posible la síntesis de proteínas. Tanto el ADN como el ARN son los ácidos nucleicos que conforman la base de nuestro genoma. O lo que es lo mismo, el conjunto de “instrucciones” genéticas que se encuentran en una célula.
En este sentido, el ADN (siglas de Ácido Desoxirribonucleico) contiene la información genética, mientras que el ARN (Ácido Ribonucleico) es el que permite que las células comprendan esta información dando lugar a las proteínas, imprescindibles para el funcionamiento de todos los tejidos y órganos del cuerpo.
El ARN fue descubierto, junto al ADN, a finales del siglo XIX por Johan Friedrich Miescher (1844-1895), un médico suizo que, trabajando con leucocitos y espermatozoides del salmón, aisló del núcleo de distintas células una sustancia ácida y rica en carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.
A esta sustancia inicialmente la llamó Nucleína (por encontrarse en el núcleo), y se ha convertido ya en el primer ácido nucleico estudiado.
¿Cuál es la estructura del ARN?
El ARN o ácido ribonucleico es una molécula que, al igual que el ADN, se compone de pequeñas sucesiones de nucleótidos unidas por enlaces fosfodiéster.
Cada molécula de ácido nucleico (ADN o ARN) se compone a su vez de la repetición de un tipo de nucleótidos, compuestos cada uno por:
- Una pentosa (azúcar): un monosacárido de cinco carbonos que puede ser desoxirribosa o ribosa.
- Una base nitrogenada: puede ser adenina (A), guanina (G), timina (T), citosina (C) y uracilo (U).
- Un grupo fosfato: deriva del ácido fosfórico.
En el caso del ARN el azúcar la estructura sería:
- Una ribosa
- Bases nitrogenada: adenina (A), citosina (C), guanina (G) y uracilo (U).
Cada uno de los nucleótidos son ensamblados de uno en uno por la célula y después se encajan juntos en lo que se conoce como proceso de transcripción o de producción en el ARN.
Además, la composición estructural de cada molécula se da en forma helicoidal de cadena simple en el caso del ARN y tiene un menor peso molecular en comparación con el ADN.
¿Dónde se encuentra el ARN?
El ARN, por su composición, se encuentra en el núcleo de las células procariotas así como en las eucariotas, dado que se trata del único material genético que se produce para ciertos virus (lo que se conoce como virus ARN).
¿Qué funciones tiene el ARN?
La principal función del ARN es dirigir la síntesis de proteínas a partir de la información obtenida del ADN. Según la fase, podemos distinguir distintos tipos de ARN.
Por ello, para entender las diferentes funciones del ARN es necesario realizar una pequeña clasificación de los distintos tipos de ácidos ribonucleicos:
ARNm o mensajero
Transmite la información codificante del ADN sirviendo de pauta a la síntesis de proteínas. Es el que se encuentra en menor proporción (menos del 5% del ARN celular) Se localiza inicialmente en el núcleo, donde se asocia a proteínas, para luego pasar al citoplasma.
ARNt o de transferencia
Transporta aminoácidos para la síntesis de proteínas. Tiene una estructura muy característica con forma de trébol. Se encuentra disperso por el citoplasma y constituye en torno al 15% del total de ARN. Además, es el de menor peso molecular ya que consta de tan solo 70 a 90 nucleótidos
ARNr o ribosómico
Se localiza en los ribosomas y ayuda a leer los ARNm y catalizar la síntesis de proteínas. Es el más abundante y el de mayor tamaño y peso molecular. Existen diferentes tipos de ARNr que se diferencian por su tamaño, y reciben distintos nombres según la velocidad a la que sedimentan al someterse a ultracentrifugación.
ARN nucleolar (ARNn)
Se origina a partir de diferentes segmentos de ADN. Una vez formado el ARNn se fragmenta y da lugar a los diferentes ARNr.
El papel del ARN en la creación de vacunas
En los últimos años se ha hablado mucho del importante papel del ARN en diferentes ámbitos de la medicina, poniendo especial hincapié en la creación de vacunas para preparar al sistema inmunitario ante futuras infecciones.
En este sentido, una vacuna de ARN es aquella cuyo componente principal es una molécula de ARN con información de un organismo patógeno. Los científicos crean un ARN mensajero sintético en el laboratorio, que contiene una copia de parte del código genético viral.
El ARNm de este tipo de vacunas logra que las células fabriquen la proteína característica del virus, alertando al sistema inmunitario y generando linfocitos de memoria que resultan de suma importancia cara a futuras infecciones.
La principal ventaja de este tipo de técnica es que, al no usarse el virus, no hay peligro de que pueda causar una infección en personas con baja inmunidad.
Pero además, el ARN puede utilizarse como biomarcador. Tanto el ARNm como los ARN no codificantes pueden ser utilizados como indicadores de la actividad génica y de la situación celular, pudiendo ayudar a detectar el progreso de una enfermedad.
Texto revisado por la Doctora Pilar Arca Miguélez, Responsable Científica de Ampligen
