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El ácido ribonucleico ARN Índice 1. Introducción 2. Estructura del ARN 3. Funciones del ARN 4. Tipos de ARN 5. Diferencias con el ADN 6. Conclusiones 7. Bibliografía Introducción El ácido ribonucleico, o ARN, es un ácido nucleico fundamental para la vida y juega un papel crucial en la expresión génica, la regulación de la actividad celular y la catálisis de reacciones bioquímicas. Este ensayo analizará la estructura, las funciones, los tipos y las diferencias con el ADN. Descubrimiento El ARN (ácido ribonucleico) fue descubierto por primera vez por el químico ruso-estadounidense Phoebus Levene en 1909. • En 1909, Levene descubrió los nucleótidos, que son los bloques de construcción del ADN y el ARN. • Al estudiar los ácidos nucleicos de las células de los animales, Levene observó que había dos tipos diferentes de nucleótidos: uno que contenía el azúcar ribosa (más tarde identificado como ARN) Estructura del ARN El ARN está compuesto por una cadena de nucleótidos, cada uno de los cuales consta de una base nitrogenada, un azúcar ribosa y un grupo fosfato. Las cuatro bases nitrogenadas son la adenina (A), la guanina (G), la citosina (C) y la uracilo (U). A diferencia del ADN, el ARN suele ser una molécula de cadena simple y puede adoptar estructuras tridimensionales complejas. Funciones del ARN Las principales funciones del ARN incluyen la traducción del código genético en proteínas (ARN mensajero y ARN de transferencia), la regulación de la expresión génica (ARN ribosómico, ARN interferente, ARN micro, entre otros) y la actividad catalítica en algunas reacciones bioquímicas (ribosomas). Tipos de ARN Existen varios tipos de ARN: ARN mensajero (mRNA), ARN ribosómico (rRNA), ARN de transferencia (tRNA), ARN micro (miRNA), ARN interferente (siRNA) y ribosomas. Cada uno de ellos desempeña un papel específico en la célula. Existen varios tipos de ácido ribonucleico (ARN), cada uno con funciones específicas en el contexto biológico. Los principales tipos de ARN incluyen: 1. ARN mensajero (mRNA): El ARN mensajero actúa como intermediario entre el ADN y las proteínas. Es la transcripción del gen en el ADN y lleva la información genética desde el núcleo celular al citoplasma, donde se traduce en proteínas. 2. ARN ribosómico (rRNA): El ARN ribosómico es un componente fundamental de los ribosomas, las estructuras celulares responsables de la síntesis de proteínas. El rRNA interactúa con el mRNA y el ARN de transferencia (tRNA) durante el proceso de traducción, asegurando la correcta lectura del código genético y la formación de enlaces peptídicos. 3. ARN de transferencia (tRNA): El ARN de transferencia sirve como adaptador entre el código genético del mRNA y los aminoácidos durante la síntesis de proteínas. Cada tRNA lleva un aminoácido específico y reconoce un códon específico en el mRNA gracias a su secuencia anticodón. 4. ARN micro (miRNA): Los ARN micro son moléculas pequeñas de ARN no codificante involucradas en la regulación de la expresión génica. Los miARNs se unen a regiones complementarias en los ARN mensajeros, lo que provoca la degradación del mRNA o inhibe su traducción. 5. ARN interferente (siRNA): Similar al miARN, el ARN interferente (siARN) también se involucra en la regulación de la expresión génica. El siARN induce la degradación de ARN mensajeros específicos mediante el proceso de interferencia de ARN (RNAi). 6. Ribozimas: Las ribozimas son moléculas de ARN que poseen actividad catalítica, lo que significa que pueden facilitar reacciones químicas en la célula. Algunos ejemplos de ribosomas incluyen la RNasa P y las ribosomas. Estos tipos de ARN ilustran la amplia gama de funciones que desempeña este ácido nucleico en el funcionamiento celular. La estructura del ARN (ácido ribonucleico) es similar en algunos aspectos a la del ADN (ácido desoxirribonucleico), pero también presenta características únicas que le permiten desempeñar una amplia gama de funciones en las células. Componentes estructurales básicos del ARN • El ARN está compuesto por una cadena de nucleótidos, cada uno de los cuales consta de tres componentes: una base nitrogenada, un azúcar ribosa y un grupo fosfato. • Las bases nitrogenadas son cuatro: adenina (A), guanina (G), citosina (C) y uracilo (U). Cada base nitrogenada está unida a la pentosa ribosa a través de un enlace glucosídico β-N. • El azúcar ribosa es una pentosa, un azúcar de cinco carbonos, que forma parte de la columna vertebral del ARN. El grupo fosfato se une al carbono 5’ . • Las cadenas de ARN se forman mediante enlaces fosfodiéster 3’-5’ entre los ribosomas adyacentes. La polaridad de la molécula de ARN se define por la diferencia entre el extremo 5’ fosfato y el extremo 3’ hidroxilo. Estructura secundaria y terciaria del ARN • La estructura secundaria del ARN se forma cuando la cadena de nucleótidos se pliega sobre sí misma, dando lugar a regiones de doble hélice, así como a tallos y bucles. Esta estructura se mantiene gracias a las interacciones entre las bases nitrogenadas mediante enlaces de hidrógeno. • La estructura terciaria del ARN es la conformación tridimensional adoptada por la molécula, la cual está determinada por las interacciones entre las diferentes regiones de la estructura secundaria. La estructura del ARN es más diversa que la del ADN, lo que permite que el ARN realice una amplia variedad de funciones, incluyendo la catálisis de reacciones bioquímicas, la regulación de la expresión génica y la síntesis de proteínas. Diferencias con el ADN El ARN difiere del ADN en su estructura (cadena simple frente a doble hélice), funciones (expresión génica y actividad catalítica frente a almacenamiento de información genética) y estabilidad (el ARN es más inestable que el ADN debido a su estructura). Conclusiones El ARN es un ácido nucleico esencial para la vida, con una estructura y funciones diversas que permiten la expresión génica, la regulación de la actividad celular y la catálisis de reacciones bioquímicas. Su estructura y funciones lo distinguen del ADN y le confirieren una gran importancia en biología molecular y genética. Bibliografía • Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., y Walter, P. (2007). Biología molecular de la célula. 5ª edición. Editorial Médica Panamericana. • Gesteland, R. F., Cech, T. R., y Atkins, J. F. (2005). El mundo del ARN. Editorial del Laboratorio Cold Spring Harbor. • López-López, E. y Gómez-Moreno, C. (2017). Fundamentos de genética. 2ª edición. Editorial Síntesis. • Mattick, J. S. (2004). Regulación del ARN: Una nueva genética. Revisión de Genética de Nature.
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