ARN de transferencia

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

Estructura

Estructura terciaria del ARN de transferencia.

Los ARNt representan aproximadamente el 15% del ARN total de la célula.^[1]

Un ARNt tienen una longitud de entre 65 y 110 nucleótidos, lo que corresponde a una masa molecular de 22.000 a 37.000 dalton.^[1] 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. 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 "búmeran", 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 31 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.

Función

Los ARNt son intermediarios esenciales entre el ADN y las proteínas. Cada ARNt sólo puede transferir un único aminoácido. Un ARNt que acepta la alanina se escribe ARNt^Ala, y uno que transporte la lisina sería ARNt^Lys.El ADN es directamente proporcional al ARN (estructuralmente están en el mismo lado de la cadena pero con diferente ADN molde).

El aminoácido específico se une en el extremo 3' del ARNt mediante la acción de la enzima aminoacil ARNt sintetasa, y es así transportado hasta el ribosoma donde el anticodón del ARNt se une al codón del ARN mensajero (ARNm) mediante apareamiento de bases complementarias (A=U, C=G). De este modo, los ARNt van aportando, uno a uno, los aminoácidos que son ensamblados en el ribosoma para formar la cadena polipeptídica según la secuencia de codones del ARNm.

Ejemplo de síntesis proteica

Veamos un ejemplo de la síntesis proteica. La leucina en ARNm se codifica como 5'CUA3'. 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.

Referencias

1. ↑ ^{a b} Devlin, T. M. 2004. Bioquímica, 4ª edición. Reverté, Barcelona. ISBN 84-291-7208-4