ARN de transferencia

El ARN de transferencia, ARN transferente o ARNt es un tipo de ácido ribonucleico encargado de transportar los aminoácidos a los ribosomas para incorporarlos a las proteínas, durante el proceso de síntesis proteica.

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Características

Los ARN transferencia se reconocen del ARN mensajero por un aminoácido determinado en la cadena de proteína que se está sintetizando. Según la información del ARNm, los ARNt sitúan los distintos aminoácidos en el lugar adecuado para sintetizar una cadena polipeptídica.

Un ARNt está formado por entre 73 y 90 nucleótidos, con un peso molecular de unos 25000 dalton, siendo el ácido ribonucleico más pequeño o de cadena más corta, pero representando el 45% del total de ARN que existe en la célula. Se encuentra disuelto en el citoplasma celular. Pueden presentar nucleótidos poco usuales como ácido pseudouridílico, ácido inosílico e incluso bases características del ADN como la timina.

El ARNt presenta zonas de complementariedad intracatenaria, es decir, zonas complementarias dentro de la misma cadena, lo que produce que se apareen dando una estructura característica semejante a la de un trébol de tres hojas.

Tipos

Existen distintos ARNt dentro de la célula. La diferencia fundamental reside en dos zonas de la molécula de ARNt que son:

1. El extremo 3' terminal, capaz de unir un determinado aminoácido.
2. La porción intermedia denominada anticodón que es la combinación de tres nucleótidos complementaria de la del codón o triplete del ARNm.

Estructura

  En la estructura secundaria de los ARNt se distinguen las siguientes características:

1. Brazo aceptor formado por el extremo 5' y el extremo 3', que en todos los ARNt posee la secuencia CCA, cuyo grupo -OH terminal sirve de lugar de unión con el aminoácido.
2. El bucle (o brazo)TΨC, que actúa como lugar de reconocimiento del ribosoma.
3. El bucle (o brazo)D, cuya secuencia es reconocida de manera específica por una de las veinte enzimas, llamadas aminoacil-ARNt sintetasas, encargadas de unir cada aminoácido con su correspondiente molécula de ARNt.
4. El bucle situado en el extremo del brazo largo del "bumerán", que contiene una secuencia de tres bases llamada anticodón. Cada ARNt "cargado" con su correspondiente aminoácido se une al ARNm, mediante la región del anticodón, con tripletes de bases del ARNm (cada tres bases del ARNm definen un triplete o codón) en el proceso de la traducción de la información genética que conduce a la síntesis de las proteínas.

La molécula de ARNt se pliega sobre sí misma formando 5 regiones de unión tipo pares de bases y 4 asas sin unión de sus pares de bases, con una zona con pares de bases desparejada, donde pueden unirse, como si fuera una cola, los aminoácidos. En el asa II hay un codón (triplete de 3 nucleótidos) llamado anticodón que va a unirse a un codón específico del ARNm. Cada molécula de ARNt va a conseguir de esta forma la adición de un aminoácido a una proteína.

Existen unos 20 ARNt, tantos como capaces de unirse a cada aminoácido, con la particularidad de que cada ARNt reconoce un solo aminoácido. Otra característica de los ARNt es que además de las cuatro bases fundamentales presentan otras bases púricas y pirimídicas menos frecuentes. Las enzimas conocidas como aminoacil-ARNt sintetasas catalizan la unión de cada aminoácido a su molécula de ARNt específica. Cada aminoacil sintetasa tiene la capacidad de distinguir un aminoácido en particular de los restantes 19, a pesar de que algunos de ellos son muy similares químicamente. De igual modo, estas enzimas reconocen con precisión la molécula correcta de ARNt para emparejarlo con el correspondiente aminoácido. La reacción que une al aminoácido con su ARNt es la misma para cada aminoácido, el cual, una vez montado en el ARNt tendrá la suficiente energía en el enlace aminoácido:ARNt para catalizar la reacción que más adelante unirá dos aminoácidos en la formación de los polipéptidos.

Ejemplo de síntesis proteica

Veamos un ejemplo de la síntesis proteica. La leucina en ARNm se codifica como CUA. El ARN de transferencia de la leucina tiene en uno de sus extremos el complementario a CUA que es GAU. En el otro extremo se une la leucina.

Debemos recordar que G siempre se une a C y viceversa y que la U siempre se una a la A.

El triplete, por ejemplo CUA, en ARNm se llama codón. El triplete complementario, en ARNt, se llama anticodón.

El ARNt se encarga de suministrar los aminoácidos al ribosoma para que éste haga el ensamblaje de la proteína. Una vez que el ribosoma ha utilizado el aminoácido que estaba pegado al ARNt, éste se separa del ribosoma y se desplaza por el citoplasma buscando nuevos aminoácidos. En el ejemplo, el ARNt de leucina, suministra la leucina al ribosoma y cuando se queda sin él, se separa de él y va a buscar otra leucina. Cuando encuentra el aminoácido leucina, se une a él y queda preparado para suminitrarlo al ribosoma cuando éste lo necesite.

Notas

La proteína está codificada en un gen de ADN en el núcleo celular. El ADN nunca sale del núcleo. Por lo que el ARN mensajero es el encargado de llevar esta información al citoplasma para que pueda ser traducida a proteínas

La síntesis de proteínas corre a cargo de los ribosoma que se encuentran libres en el citoplasma o adheridos a la cara externa de la membrana nuclear y el retículo endoplásmico rugoso. Estos ribosomas descodifican la información del ARNm y lo transforman en proteínas gracias a los aminoácidos que transportan los ARN transferentes previamente activados (aminoacil-ARNt)

El ribosoma es un complejo molecular compuesto en parte por proteínas y por moléculas de ARN ribosómico. Los ribosomas son formados en el nucleolo a partir de proteínas citosólicas y ARN nucleolar