Information scientifique avancée
El ciclo del ARN mensajero en una célula procariota. Traducción y Transcripción: el ADN se transcribe a ARNm en el núcleo de una célula. Posteriormentes, un ribosoma, el ARNm y muchos ARNts, cada uno de ellos unido a un aminoácido, interactúan para producir una molécula de péptido o de proteína.
El ARN mensajero o ARNm es el ácido ribonucleico que transfiere el código genético procedente del ADN del núcleo celular a un ribosoma en el citoplasma, es decir, el que determina el orden en que se unirán los aminoácidos de una proteína y actúa como plantilla o patrón para la síntesis de dicha proteína. Se trata de un ácido nucleico monocatenario, al contrario del bicatenario ADN.
A pesar de que la mayoría de los ARNm eucarióticos son monocistrónicos, es decir, contienen información para una sola cadena polipeptídica, algunos estudios han demostrado que ciertos genes eucarióticos organizados en grupos se transcriben como policistrónicos, al igual que en los organismos procariotas. Los ARNm policistrónicos codifican más de una proteína.
El ARN mensajero obtenido después de la transcripción se conoce como ARN transcrito primario o ARN precursor o pre-ARN, que en la mayoría de los casos no se libera del complejo de transcripción en forma totalmente activa, sino que ha de sufrir modificaciones antes de ejercer su función (procesamiento o maduración del ARN). Entre esas modificaciones se encuentran la eliminación de fragmentos (splicing), la adición de otros no codificados en el ADN y la modificación covalente de ciertas bases nitrogenadas.
Protección por la CAP
/image%2F1572350%2F20210822%2Fob_e9a8a7_mrna-interaction.png)
El proceso se inicia con la adición al extremo 5' de la estructura denominada «caperuza» o «casquete», que es un nucleótido modificado de guanina, la 7-metilguanosina trifosfato, que se añade al extremo 5' de la cadena del ARNm transcrito primario (ubicado aún en el núcleo celular) mediante un enlace trifosfato 5'-5', en lugar del enlace 3',5'-fosfodiéster habitual.[2] Esta caperuza es necesaria para el proceso normal de traducción del ARN y para mantener su estabilidad. Esto es fundamental para el reconocimiento y el acceso apropiado del ribosoma.
Señal de empalme
En la mayoría de los casos, el ARN mensajero sufre la eliminación de secuencias internas, no codificantes, llamadas intrones. Esto no ocurre en células procariontes, ya que estas no poseen intrones en su ADN. El proceso de retirada de los intrones y conexión o empalme de los exones se llama ayuste o corte y empalme (en inglés, splicing). A veces un mismo transcrito primario o pre-ARNm se puede ajustar de diversas maneras, y permite que con un solo gen se obtengan varias proteínas diferentes; a este fenómeno se le llama ayuste alternativo. Ciertas enzimas parecen estar involucradas en la edición del ARN antes de su exportación fuera del núcleo, intercambiando o eliminando nucleótidos erróneos. Por esta razón, es posible decir que el plegamiento que sufre el ARNm momentos antes de la eliminación de los intrones le confiere una estructura secundaria que perderá, a su vez, en el momento en el que esos intrones sean eliminados.
Proceso final
El ARN mensajero maduro es trasladado al citosol de la célula, en el caso de los organismos eucariontes, a través de poros de la envoltura nuclear. Una vez en el citoplasma, se acoplan al ARNm los ribosomas, que son la maquinaria encargada de la síntesis proteica. En procariontes, la unión de los ribosomas ocurre mientras la cadena de ARNm está siendo sintetizada. Después de cierta cantidad de tiempo, el ARNm se degrada en sus nucleótidos componentes, generalmente con la ayuda de ribonucleasas.