Conociendo el ARN

arn portada

ARN

Alba Chofre y Rubén Megía González, Genotipia

Desde su descubrimiento, el ADN ha sido una auténtica revolución. La necesidad de comprenderlo nos ha llevado a estudiar cada uno de sus detalles. Seguramente todos hayáis oído hablar de él y, quizás, alguno de vosotros lo conozca bastante bien. Sin embargo, hay un familiar cercano del ADN que parece haber despertado el interés general un poco menos. ¿Habéis oído hablar del ARN? Si la respuesta es negativa o queréis saber más de él, aquí os dejamos su carta de presentación.

¿Qué es el ARN?

El ARN o ácido ribonucleico es una molécula que, al igual que el ADN, se compone de sucesiones de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster. Los nucleótidos están formados por una base nitrogenada y un azúcar. En el ARN el azúcar es una ribosa y las bases nitrogenadas son: adenina (A), citosina (C), guanina (G) y uracilo (U). Este último sustituye a la timina (T) del ADN.

estructura del ARN

El ARN se produce en el núcleo, donde comparte habitación con el ADN. De hecho, es el ADN el que, durante la transcripción, sirve como molde para sintetizar nuevas cadenas de ARN. Una vez sintetizado, las nuevas cadenas salen del núcleo y hacen vida (y cumplen muchas de sus funciones) en el citoplasma con sus otros compañeros de piso.

transcripción ADN-ARN
El ARN se sintetiza en el núcleo, a partir de la información contenida en el ADN, a través de un proceso conocido como transcripción.

Puede que os estéis preguntando para qué necesitan nuestras células el ARN si se asemeja bastante al ADN. Para hacerlo simple, el ADN sería algo así como una escritora que retiene en su cabeza miles de historias que compartir. Esta imaginativa escritora no podría materializar sus ideas sin la ayuda de un bolígrafo o un ordenador. Lo mismo pasa con el ADN. A grandes rasgos, el ARN se encarga de los pasos intermedios entre la información almacenada en el ADN y la síntesis proteica, además de asegurarse de que ocurra en su justa medida. En nuestro símil, el fruto de este trabajo serían los libros, que ya están listos para realizar su función, ya sea entretener, enseñar o incluso sujetar la pata de una mesa.

escritora arn adn

Tipos de ARN

Dentro de la familia del ácido ribonucleico, que es inmensamente numerosa, cada miembro tiene una personalidad única y ha optado por una profesión diferente. Como en todas las familias, algunos de ellos son los favoritos por excelencia: el ARNm, el ARNt y el ARNr. Vamos a hablar un poco de ellos:

arnm arnt y arnr
El ARNm, el ARNt y el ARNr son los tipos de ARN más conocidos, pero existen otros tipos de ARN con diferentes funciones

El ARNm o ARN mensajero es una molécula de cadena simple que se sintetiza usando como molde una de las hebras del ADN de un gen. Su función es transmitir la información contenida en ese gen al citoplasma, donde será traducida a proteínas en los ribosomas.

arn transferencia

Aquí es donde entra el ARNt o ARN de transferencia, una pequeña molécula de ARN que contiene una región de trinucleótidos denominada “anticodón”, que es complementaria a un triplete del ARNm y una región donde se une un aminoácido. Cada codón del ARNm, formado por tres nucleótidos, es reconocido por un ARNt concreto que va acompañado de un aminoácido. 

El tercer tipo de ARN, el ARNr es el más abundante de toda la célula. Es el componente estructural más importante de los ribosomas, los orgánulos encargados de leer la secuencia del ARNm para llevar a cabo el proceso de traducción y la síntesis proteica.

Existen otros familiares del ácido ribonucleico que son menos famosos, aunque no menos importantes. De hecho, últimamente la comunidad científica está poniendo el foco sobre los ARN capaces de regular la expresión de los genes. Y diréis, ¿qué hay de relevante en ello? Presta atención, que resulta que los ARN tienen un montón de aplicaciones en el ámbito de la Salud.

Aplicaciones del ARN en Medicina

Existen varias aplicaciones de los distintos tipos de ARN, que contribuyen a mejorar diferentes ámbitos de la Medicina. Por ejemplo, se pueden generar vacunas de ARN para preparar al sistema inmunitario para futuras infecciones.

Una vacuna de ARN es aquella cuyo componente principal es una molécula de ARN con información de un organismo patógeno. El ARN de este tipo de vacunas, al introducirse en las células, se traduce en proteínas inocuas del agente infeccioso, que activan el sistema inmunitario y generan linfocitos de memoria para futuras infecciones.

Los ARN, además de en vacunas, pueden utilizarse como biomarcadores. Tanto el ARNm como los ARN no codificantes pueden ser utilizados como indicadores de la actividad génica y de la situación celular. Esto, por ejemplo, nos puede ayudar a detectar el progreso de una enfermedad.

Otra de las aplicaciones de los ácidos ribonucleicos es la generación de terapias de ARN. En múltiples enfermedades, como puede ser el cáncer o ciertas enfermedades raras, existen genes que no se están expresando correctamente. Algunos tipos de ARN son capaces de alterar esta expresión, devolviéndola a la normalidad y revirtiendo la enfermedad.

Con todo lo mencionado, ¿A que el ARN te parece una molécula mucho más importante? Y es que, a pesar de que el ADN sea el dueño de la información de nuestras células, sería incapaz de sacarle beneficio alguno sin nuestro protagonista de hoy. ¡Nos leemos en el próximo post!

Referencias:

  • Djebali S, Davis C, et al. Landscape of transcription in human cells. Nature. 2012. Volumen 489, páginas 101–108. Doi: 10.1038/nature11233
  • Lodish H, Berk A, et al. Molecular Cell Biology, 7ª edición. Editorial Médica Panamericana. 2016. Parte II: Genética y biología molecular.
  • Naeli P, Yousefi F, et al. The role of microRNAs in Lung Cancer: Implications for diagnosis and therapy. Current Molecular Medicine. 2019. Doi: 10.2174/1566524019666191001113511
  • Rich A. The era of RNA awakening: structural biology of RNA in the early years. Cambridge University Press. 2009. Volumen 42 nº 2 páginas 117-137.Doi: 10.1017/S0033583509004776
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37 comentarios de “Conociendo el ARN

      • Darrelvi dice:

        Muy interesante ..pero igual delicado el tema .quizás por k en la misma forma en k esta molécula podría usarse para mejorar el cáncer,se podría usar para alterar el genoma humano y desintegrar así la existencia asj como se conoce .

        • Genotipia dice:

          ¡Hola!

          Una de las ventajas de utilizar ARN como terapia es que no se modifica el ADN o genoma de las células. Las terapias con ARN están dirigidas a modificar la expresión de algo pero no alteran las instrucciones básicas de la célula.
          Otra ventaja es que la presencia del ARN en las células es temporal, ya que es fácilmente degradado en su interior. Se suele utilizar ARN modificado para que dure el tiempo necesario para ejercer su función, pero igualmente se degradará.
          Es cierto que al tratarse de nuevos tratamientos, hay cuestiones que se desconocen. Pero, en cualquier caso, toda terapia basada en ARN deberá pasar ensayos clínicos que aseguren su seguridad y eficacia.

          ¡Un saludo!

        • Rubén Megía González (Coordinador del área de formación) dice:

          Buenos días Faustino,

          Gracias por escribirnos. La fórmula química del ARN varía de una molécula a otra, pues las bases nitrogenadas son diferentes.

          En cuanto a su composición, está formado por nucleótidos, que, a su vez, están formados por una ribosa, un grupo fosfato y una base nitrogenada de las 4 disponibles

  1. CARLOS ARTURO SAAVEDRA dice:

    MUY SIMPLE Y CLARO, PARA ESTOS TIEMPOS AYUDA PARA ORIENTAR A UNA PERSONA QUE NO LO CONOCE Y NO PUEDE ENTENDER PORQUE ES TAN DIFICIL COMBATIR EL CORONAVIRUS, GRACIAS

    • Genotipia dice:

      Hola Clara:
      Nos encanta que le interesen estos temas.
      Puede profundizar más consultando la bibliografía disponible al final del artículo.

      ¡Un saludo!

  2. Santiago Demarco dice:

    Me sirvió mucho para entender el tema ya que me enviaron un trabajo de esto. Lo único que quería agregar es que hay un error cuando se mencionan las bases nitrogenadas del ARN. Estas son la adenina, citosina, guanina y uraclio, el ultimo sustituye a la timina, no a la guanina. Si se fijan en la imagen que colocaron luego de explicar esto se encuentran todas las bases menos la timina.
    A excepción de eso la información me pareció muy interesante.

    • Rubén Megía González (Coordinador del área de formación) dice:

      Buenos días Gilmari,

      ¡Has encontrado el post adecuado!

      Desde Genotipia amparamos siempre el aprendizaje autónomo de los alumnos, por lo que no estaría bien simplemente decirte la respuesta. Te daremos una pista: el _________________ es una molécula y puedes encontrarla en este mismo post.

    • Genotipia dice:

      Hola José:

      No hay evidencias de que el ARN utilizado en las vacunas pueda modificar la secuencia de ADN de las células de la persona vacunada.
      Este ARN contiene instrucciones para producir una proteína viral y, aunque utiliza la maquinaria de las células de la persona vacunada para producir la proteína, en principio no interacciona de ningún modo con el ADN, que está localizado en el núcleo celular, separado del citoplasma donde el ARN se traduce a proteína.

      Le recomendamos leer: https://microbioun.blogspot.com/2021/01/vacunas-rnam-un-mensaje-de-esperanza.html

      ¡Un saludo!

        • Genotipia dice:

          Hola Edward:

          La producción de proteínas es un proceso muy controlado en las células. Es como una fábrica donde existen diferentes señales para aumentar o reducir la producción según las necesidades de la célula.

          ¡Un saludo!

  3. maria dice:

    completa estas oraciones:
    1- si estos monomeros se unen en una sola hebra que forman….
    2- si estos monomeros se unen en 2 hebras se forma….
    3-si tiene 1 hebra se denomina….
    4- si tiene 2 hebras se denomina…

    • Rubén Megía González (Coordinador del área de formación) dice:

      Buenos días María,

      Gracias por escribirnos.

      En Genotipia nos encanta resolver dudas, pero animamos a todos a buscar la satisfacción de resolver sus ejercicios de clase por sí mismos.

      ¡Un saludo y suerte!

    • Genotipia dice:

      Hola Juan:

      El ARN tiene funciones diferentes al ADN, por lo que en ese aspecto es difícil hablar de ventajas o limitaciones. Son moléculas diferentes con funciones diferentes en la célula.

      Si su pregunta es sobre la utilización de ARN como herramienta terapéutica, su menor tamaño es ventajoso a la hora de plantear métodos de administración y su carácter menos estable en la célula favorece que su efecto no sea permanente. Además, el ARN permanece en el citoplasma de la célula, minimizando el riesgo para el material hereditario propio de la célula, que se encuenta en el núcleo celular.

      ¡Un saludo!

  4. Victor Burgos dice:

    Muy interesante y una explicación sencilla para alguien que no entiende mucho del tema.

    «No hay evidencias de que el ARN utilizado en las vacunas pueda modificar la secuencia de ADN de las células de la persona vacunada.»

    A medio/largo plazo podría modificar el ADN? O no se sabe cómo actuará la vacuna? Cada x tiempo habrá que vacunarse para «corregir» eso? O igualmente no se sabe?

    Tengo muchísimas dudas de vacunarme. Recomendáis vacunar a una persona joven, sin patología previas y que hace deporte?

    Muchas gracias y un saludo!

  5. Robert dice:

    Con respecto a que el ARN puede tener tanto una cadena simple como dos cadenas unidas entre sí, mientras que el ADN solo se presenta en forma de doble hélice.
    Tengo entendido que en los seres vivos solo se presenta el ADN con 2 cadenas, mientras que el ARN solo se presenta con una cadena. Así que si estuviéramos añadiendo a los virus en la explicación, ellos pueden tener ADN bicatenario, ARN bicatenario, ADN monocatenario o ARN monocatenario (esta es una de las paginas que en que dice lo que señalo : «https://es.khanacademy.org/science/high-school-biology/hs-human-body-systems/hs-the-immune-system/a/intro-to-viruses»).
    Entonces, ¿con respecto a la explicación del blog, podrían explicarme a que organismos abarca o si estoy equivocado con respecto a lo que digo? Todo lo demás está claro. Muy buena explicación!

    • Genotipia dice:

      Hola Robert:

      Tal y como indicamos, el ARN puede presentarse en diferentes formas.
      En el caso del ARN bicatenario, suele tratarse del material hereditario de algunos virus (como los rotavirus) o de ARNs transitorios en células eucariotas que se forman durante ciertos mecanismos de regulación de la expresión génica (mediados por ARN de interferencia que se unen a ciertos ARNs e impiden su expresión).

      El ADN de cadena simple o monocatenario es característico de algunos virus como los Parvoviridae.

      ¡Un saludo!

  6. Magda dice:

    Se ha estudiado la posibilidad de que el ARNm o el ARNt pueda retener y transmitir el covid-19 virus a otros organos del cuerpo, por ejemplo cerebro, higado, rinones, etc., antes de que la proteina que destruye o inabilita el virus actue? Muchas personas que han sido contagiadas y se ha recuperado han quedado con secuelas del virus. Hace poco un estudio de un grupo de cientificos confirmo la existencia del virus en otros organos del cuerpo. En otras palabras, no es del todo claro o confirmado que las vacunas son 100% efectivas en parar el virus y su transmision es posible a otros organos, no solamente a los pulmones, o al systema respiratorio. Muchas gracias.

    • Genotipia dice:

      Hola Magda:

      En primer lugar, las vacunas se administran en el brazo pero la respuesta inmunitaria que producen de forma local, prepara las defensas de todo el organismo (recuerde que los linfocitos que circulan por la sangre y llegan prácticamente todo el organismo representan una parte importante de nuestras defensas). Esto quiere decir que el sistema inmunitario estará preparado para detectar la presencia del virus en cualquier parte.

      Como dice, se ha identificado la presencia de SARS-CoV-2 en otros tejidos. No obstante, parece que la principal patología y la causa de las muertes por COVID-19 es el daño pulmonar. Para más detalles puede consultar el trabajo: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0250708

      Cuando menciona el ARNm no nos queda claro si se refiere al del virus cuando se produce una infección o al de las vacunas, por lo que le vamos a responder en ambos casos:
      – En una infección el ARN que produce el virus permanece en el interior de la célula infectada, donde dará lugar a las proteínas del virus. Incluso si la célula muere y ese ARN pasa al medio extracelular, será rápidamente degradado, ya que es una molécula poco duradera.
      – Si se refiere al ARN mensajero de las vacunas, este se empaqueta en partículas de lípidos para favorecer su entrada en las células. Esto es debido a la misma razón que mencionábamos antes. El ARN suelto fuera de las células es rápidamente degradado y en este caso lo que se busca es que produzca una proteína viral para preparar al organismo frente a la presencia del virus real. Así, ese ARN mensajero de las vacunas solo estará en el interior de las células humanas, donde dará lugar a una proteína viral. Esta proteína no destruye ni inhabilita nada. ¿Por qué sirve como vacuna? Porque es una proteína viral. Cuando las células la producen y algunas de ellas pasan al exterior de las células son reconocidas como una proteína ajena y potencialmente peligrosa por las células del sistema inmunitario, que no solo la destruyen sino que también guardan memoria de ella como potencial enemigo. De esta forma, si la persona entra en contacto con el virus real, que tiene la proteína viral en su cubierta, el sistema inmunitario ya está preparado para reconocer al virus como enemigo y actuar frente a él.

      Ciertamente, las vacunas no son 100% efectivas para parar el virus y no previenen la transmisión por completo. Sí protegen frente a la COVID-19 grave, como indican todos los datos obtenidos hasta el momento.

      ¡Un saludo!

    • Genotipia dice:

      Hola!
      Dentro del ARN codificante encontramos el ARN mensajero.
      Dentro del ARN no codificante tenemos:
      – ARN ribosómico
      – ARN de trasnferencia
      – ARNs pequeños nucleares
      – ARNs pequeños nucleolares
      – ARNs pequeños de interferencia
      – ARNs que interaccionan con proteínas PIWI
      – MicroARNs
      – ARNS largos no codificantes

      Tienes más información sobre este tema en: https://www.britannica.com/science/RNA

      ¡Un saludo!

  7. Yosmari Ramirez dice:

    Estos estudio es muy importantes:1-para obtener conocimiento,.2-parami investigaciones bíblicos,x que allí están nuestras raíces,tanto humanos como espiritual.

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