ARN de transferencia para niños
El ARN de transferencia o ARNt es un tipo especial de ácido ribonucleico que juega un papel muy importante en la creación de proteínas. Su trabajo principal es llevar las moléculas de aminoácidos a los ribosomas. Allí, los aminoácidos se organizan siguiendo las instrucciones de otra molécula llamada ARN mensajero (ARNm).
Estos aminoácidos se unen entre sí para formar proteínas. Cada tipo de ARNt está diseñado para unirse a uno de los 20 aminoácidos diferentes que se usan para construir proteínas. Aunque hay 20 aminoácidos, puede haber más de un tipo de ARNt para cada uno.
El ARNt tiene una parte especial llamada anticodón. Es una secuencia de tres "letras" (bases) que no están emparejadas. Este anticodón es el que decide a qué aminoácido se puede unir el ARNt. Varios anticodones pueden unirse al mismo aminoácido. Esto significa que el código genético es un poco flexible.
El ARNt es una molécula relativamente pequeña, con solo unas 80 "letras" o nucleótidos. Es mucho más pequeña que el ARNm. Su forma se parece a un trébol de cuatro hojas o a un cruce de caminos cuando se pliega.
El ARNt fue descubierto junto con otros ácido nucleicos por Friedrich Miescher en el año 1868.
Contenido
¿Cómo se fabrica el ARN de transferencia?
En las células eucariotas, que son las que tienen un núcleo definido, una enzima llamada polimerasa III es la encargada de crear el ARNt. Esto ocurre en el nucleoplasma, que es el líquido dentro del núcleo de la célula.
Los genes que contienen las instrucciones para el ARNt tienen dos zonas especiales. Estas zonas son reconocidas por unas proteínas que ayudan a la polimerasa III a empezar a copiar el gen. El proceso de copia termina cuando la polimerasa encuentra una secuencia de tres timinas.
Después de la copia, se obtiene un pre-ARNt. Esta molécula necesita ser "procesada" para poder funcionar correctamente. Una vez lista, se transporta al citoplasma, que es el líquido que llena la célula, para cumplir su función.
El procesamiento del pre-ARNt implica modificar y eliminar algunas partes de su secuencia.
- Se quita un trozo del principio del pre-ARNt.
- Se cambian algunas "letras" (uridinas) al final del pre-ARNt por una secuencia común a todos los ARNt funcionales, que es CCA.
- Se añaden pequeños grupos químicos a algunas bases.
- Se modifican otras "letras" (uridinas) para convertirlas en formas especiales.
- Se eliminan segmentos internos llamados intrones.
Estructura del ARN de transferencia
Los ARNt forman aproximadamente el 15% de todo el ARN que hay en una célula.
Una molécula de ARNt mide entre 65 y 110 nucleótidos de largo. Esto significa que es una molécula pequeña. Se encuentra flotando en el citoplasma de la célula. A veces, el ARNt puede tener nucleótidos poco comunes. Incluso puede tener bases que normalmente se encuentran en el ADN, como la timina.
El ARNt tiene partes que se doblan y se unen entre sí. Esto le da una forma característica que se parece a un trébol de tres hojas. En su estructura, podemos distinguir varias partes:
- Brazo aceptor: Es el lugar donde se une el aminoácido. Siempre termina con la secuencia CCA.
- Bucle TΨC: Esta parte ayuda al ARNt a ser reconocido por el ribosoma.
- Bucle D: Una enzima especial llamada aminoacil-ARNt sintetasa reconoce esta parte. Esta enzima es la que une cada aminoácido con su ARNt correcto.
- Bucle del anticodón: Contiene una secuencia de tres bases llamada anticodón. Este anticodón se une a un triplete de bases del ARNm, llamado codón, durante el proceso de creación de proteínas.
La molécula de ARNt se pliega sobre sí misma. Forma cinco regiones donde las bases se unen en pares y cuatro asas donde no hay unión. También tiene una parte con nucleótidos sueltos, como una cola, donde se unen los aminoácidos. En una de las asas, el bucle II, está el anticodón. Este anticodón se une a un codón específico del ARNm. Así, cada ARNt ayuda a añadir un aminoácido a una proteína.
Según el código genético, podría haber 61 tipos diferentes de ARNt. Sin embargo, como un anticodón puede unirse a más de un codón, solo existen alrededor de 40 tipos de ARNt. Esto significa que algunos ARNt pueden reconocer diferentes codones para el mismo aminoácido. Pero cada ARNt siempre reconoce un solo aminoácido.
Las enzimas llamadas aminoacil-ARNt sintetasas son las que unen cada aminoácido a su ARNt específico. Estas enzimas son muy precisas. Pueden distinguir un aminoácido de los otros 19, incluso si son muy parecidos. También reconocen el ARNt correcto para cada aminoácido.
El anticodón
Un anticodón es un grupo de tres nucleótidos que se encuentra en el ARNt. Su función es unirse a otros tres nucleótidos, llamados codón, que están en el ARN mensajero (ARNm). El anticodón está en el extremo de uno de los bucles del ARNt.
Durante el proceso de traducción, los anticodones se emparejan con sus codones correspondientes. Esto permite que el ARNt entregue el aminoácido correcto a la cadena de proteína que se está formando.
Aminoacilación
La aminoacilación es el proceso en el que un aminoácido se une de forma especial al extremo 3' del ARNt.
Cada ARNt es "cargado" con un aminoácido específico por una enzima llamada aminoacil-ARNt sintetasa. Generalmente, hay una enzima para cada aminoácido. El reconocimiento del ARNt correcto por estas enzimas no solo depende del anticodón, sino también de otras partes del ARNt.
¿Cuál es la función del ARN de transferencia?
Los ARNt son como puentes esenciales entre el ADN y las proteínas. Cada ARNt solo puede llevar un aminoácido a la vez, pero se reutilizan muchas veces. Por ejemplo, un ARNt que lleva alanina se escribe ARNtAla, y uno que lleva lisina sería ARNtLys.
El aminoácido se une al extremo 3' del ARNt gracias a la enzima aminoacil ARNt sintetasa. Una vez cargado, el ARNt transporta el aminoácido hasta el ribosoma. Allí, el anticodón del ARNt se une al codón del ARN mensajero (ARNm). Esta unión ocurre porque sus bases son complementarias (A se une con U, y C con G).
De esta manera, los ARNt van entregando, uno por uno, los aminoácidos. El ribosoma los va uniendo para formar la cadena de proteína, siguiendo el orden de los codones en el ARNm.
A veces, la unión entre el codón y el anticodón puede ser un poco flexible en la tercera posición. Esto se conoce como "posición de balanceo" o "wobble". Esta flexibilidad permite que un mismo ARNt pueda reconocer diferentes codones que codifican para el mismo aminoácido. Así, existen ARNt que, aunque reconocen codones ligeramente diferentes, siempre traen el mismo aminoácido.
Genes del ARN de transferencia
Los genes que dan las instrucciones para fabricar ARNt se encuentran en muchas copias en el genoma de los seres vivos. El número de copias varía mucho entre diferentes especies. Se cree que todos los genes de ARNt provienen de un ancestro común muy antiguo.
En los seres humanos, estos genes están distribuidos por todo el genoma, excepto en los cromosomas Y y 22. Se encuentran con más frecuencia en los cromosomas 6 y 1.
A lo largo de la evolución, el contenido de estos genes ha cambiado. Sin embargo, la función y la estructura de los ARNt funcionales se han mantenido muy parecidas en todos los organismos. Por ejemplo, se ha visto que el contenido de ARNt en el genoma es diferente entre los distintos reinos biológicos. Las arqueas tienen menos ARNt en su genoma, y la cantidad de cada tipo de ARNt es muy similar. Las bacterias tienen una situación intermedia. El reino Eukarya (al que pertenecemos) tiene la mayor complejidad. Tenemos más copias y más tipos de ARNt. Además, la cantidad de copias de cada tipo de ARNt es muy diferente entre sí. Esto significa que, para un mismo aminoácido, hay más copias de ciertos tipos de ARNt que de otros en el genoma.
Fragmentos de ARN de Transferencia
Los fragmentos de ARN de transferencia (TRF) son pequeñas moléculas reguladoras. Se forman a partir de ARNt inmaduros o maduros. Pertenecen a una familia de ARN cortos que no codifican proteínas. Se encuentran en la mayoría de los organismos. Estos ARN pueden generarse en situaciones de estrés.
Los TRF son abundantes en las células y su forma de crearse es diferente a la de otros ARN pequeños. En las células humanas, los TRF se asocian con ciertas proteínas. Esto sugiere que los TRF podrían tener un papel importante en el control de la actividad de los genes.
ARN ribosómico
Los ribosomas están formados por dos tercios de ácido nucleicos y un tercio de proteínas. El ARN ribosómico (ARNr) constituye el 90% del ARN de una célula.
El ARNr es parte de la estructura de los ribosomas. Los ribosomas son como pequeñas fábricas que se unen al ARNm. Esto permite que el ARNt, con su aminoácido, se "enganche" en el lugar correcto del ARNm para construir la proteína.
Ejemplo de cómo se forman las proteínas
Imagina que el ARN mensajero (ARNm) tiene la instrucción para la leucina como "CUA". El ARN de transferencia (ARNt) que lleva la leucina tiene en uno de sus extremos el "complementario" a CUA, que es "GAU". En el otro extremo del ARNt, se une la leucina.
Recuerda que la G siempre se une a la C, y la U siempre se une a la A.
El grupo de tres "letras" en el ARNm, como CUA, se llama codón. El grupo de tres "letras" complementario en el ARNt, como GAU, se llama anticodón.
El ARNt se encarga de llevar los aminoácidos al ribosoma. El ribosoma es el que los une para formar la proteína. Una vez que el ribosoma ha usado el aminoácido que llevaba el ARNt, este se separa del ribosoma. Luego, el ARNt busca nuevos aminoácidos en el citoplasma. Por ejemplo, el ARNt de leucina entrega la leucina al ribosoma. Cuando se queda sin ella, se separa y va a buscar otra leucina. Cuando la encuentra, se une a ella y queda listo para llevarla al ribosoma cuando sea necesario.
Véase también
En inglés: Translation (genetics) Facts for Kids
- Codón
- ARN mensajero
- Ácido ribonucleico ribosómico
