ARN: structură, tipuri și diferențe față de ADN

Din ce este alcătuit ARN-ul

ARN înseamnă acid ribonucleic. Este un polimer de ribonucleotide, fiecare cu riboză, grupare fosfat și o bază azotată. Bazele uzuale sunt adenina, uracilul, citozina și guanina. Ordinea lor reprezintă secvența moleculei.

ARN-ul este frecvent monocatenar, dar se poate plia prin împerecherea unor regiuni complementare. „Monocatenar” nu înseamnă că molecula trebuie să fie permanent o linie dreaptă. Structura spațială este importantă pentru numeroase funcții ale ARN-ului.

ADN și ARN: comparația utilă

Ambele sunt acizi nucleici, dar nu sunt interschimbabile în toate procesele. Tabelul descrie organizarea celulară obișnuită, fără a transforma particularitățile virusurilor în reguli pentru celule.

Trei tipuri de ARN în sinteza proteinelor

ARN-ul mesager, prescurtat ARNm, conține o secvență care poate fi citită de ribozom. ARN-ul de transfer, ARNt, leagă aminoacizi și recunoaște codonii prin anticodoni. ARN-ul ribozomal, ARNr, intră în structura ribozomului și are rol funcțional în formarea legăturilor peptidice.

Cele trei tipuri nu sunt trei etape succesive ale transformării aceleiași molecule. Un ARN mesager nu devine ARN de transfer și apoi ARN ribozomal. Ele sunt produse distincte, cu structuri și roluri complementare.

Transcripția și prelucrarea mesajului

În transcripție, o ARN-polimerază folosește o catenă de ADN ca matriță pentru sinteza ARN-ului. La eucariote, multe transcrieri destinate devenirii ARNm sunt prelucrate: se adaugă capete caracteristice și se îndepărtează intronii prin matisare. Exonii rămași sunt reuniți în mesajul matur.

Nu orice ARN este tradus. ARNt și ARNr funcționează ca molecule de ARN, iar alte ARN-uri participă la reglarea expresiei genelor. De asemenea, o genă poate produce variante de ARN în anumite contexte; relația genă–produs este mai complexă decât modelul unui mesaj unic.

Exemplu de complementaritate

Pentru o secvență matriță de ADN scrisă 3′–TAC GGA–5′, secvența ARN complementară este 5′–AUG CCU–3′. Uracilul apare în ARN în locul timinei, iar orientarea catenelor trebuie păstrată. Exemplul reprezintă un fragment didactic, nu o genă completă.

Dacă fragmentul se află într-un cadru de citire și într-un context de inițiere potrivit, AUG poate marca începutul traducerii. Din șase nucleotide nu se poate deduce funcția biologică a proteinei complete. Este necesar mesajul întreg și contextul său de exprimare.

Recapitulare printr-o schemă

Desenează ADN-ul în nucleu, un ARN mesager și un ribozom care primește aminoacizi prin ARN de transfer. Etichetează separat informația, transportul aminoacizilor și asamblarea lanțului. Adaugă ARN-ul ribozomal în structura ribozomului.

La verificare, cere explicația unei greșeli: „ARN-ul transportă ADN-ul din nucleu la ribozom”. Corectarea utilă precizează că mesajul este transcris folosind ADN-ul ca matriță, fără a muta molecula de ADN nuclear pe calea traducerii.