Al igual que el ADN, el ARN (ácido ribonucleico) es esencial para todas las formas de vida conocidas. Los monómeros de ARN son también nucleótidos. A diferencia del ADN, el ARN en las células biológicas es predominantemente una molécula monocatenaria. Mientras que el ADN contiene desoxirribosa, el ARN contiene ribosa, caracterizada por la presencia del grupo 2′-hidroxilo en el anillo de pentosa (Figura 5). Este grupo hidroxilo hace que el ARN sea menos estable que el ADN porque es más susceptible a la hidrólisis. El ARN contiene la forma no metilada de la base timina llamada uracilo (U) (Figura 6), que da el nucleótido uridina.
El ARN realiza diversas funciones en la célula. El ARN mensajero (ARNm) transporta la información genética que dirige la síntesis de las proteínas. Algunos virus utilizan ARN en lugar de ADN como material genético. Sin embargo, la mayor parte del ARN no codifica para las proteínas. Estos ARN se denominan no codificantes (ncRNA) y pueden estar codificados por sus propios genes de ARN o derivar de los intrones del ARNm. El ARN de transferencia (ARNt) y el ARN ribosómico (ARNr) participan en el proceso de traducción. También hay ARN no codificantes que participan en la regulación de los genes, el procesamiento del ARN y otros procesos.
La mayoría de las moléculas de ARN contienen secuencias cortas autocomplementarias que se pliegan y emparejan entre sí en formas muy estructuradas. Estas interacciones de emparejamiento de bases forman parte de la estructura secundaria del ARN. Las regiones no emparejadas forman estructuras como bucles de horquilla, protuberancias y bucles internos, que pueden tener importancia funcional (Figura 7). Algunos ejemplos son los bucles del tallo del terminador independiente de Rho y la hoja de trébol del ARNt.
La forma funcional de las moléculas de ARN monocatenario, al igual que las proteínas, suelen requerir una estructura terciaria (3D) específica. El ARN también puede formar dúplex ARN-ARN y ADN-ARN. La mayoría de las estructuras de ARN del Banco de Datos de Proteínas (PDB) (archivo de datos estructurales macromoleculares) (3) contienen ARN de doble cadena plegado en estructuras terciarias.
Algunas estructuras de ARN proporcionan sitios de unión para otras moléculas y tienen centros químicamente activos. Un ejemplo, (Figura 8) es el reconocimiento molecular de la vitamina B12 por una estructura de ARN (4). La unión de la vitamina B12 al ARN regula la función del virus de la hepatitis C (5).
