ARN

Written by on in Articles

Ca și ADN-ul, ARN-ul (acidul ribonucleic) este esențial pentru toate formele de viață cunoscute. Monomerii ARN sunt, de asemenea, nucleotide. Spre deosebire de ADN, ARN-ul din celulele biologice este predominant o moleculă monocatenară. În timp ce ADN-ul conține deoxiriboză, ARN-ul conține riboză, caracterizată prin prezența grupării 2′-hidroxil pe inelul pentoză (figura 5). Această grupare hidroxil face ca ARN-ul să fie mai puțin stabil decât ADN-ul, deoarece este mai sensibil la hidroliză. ARN conține forma nemetilată a bazei timină numită uracil (U) (figura 6), care dă nucleotidul uridină.

Figura 5 Structura chimică a ARN: nucleotide care conțin un zahăr riboză (carboni numerotați de la 1′ la 5′) cu o bază atașată la poziția 1′ (imagine din Wikipedia).
Figura 6 Structurile nucleobazelor ARN și ADN.

ARN îndeplinește o varietate de funcții în celulă. ARN-ul mesager (ARNm) transportă informația genetică care dirijează sinteza proteinelor. Unii viruși folosesc ARN în loc de ADN ca material genetic. Cu toate acestea, cea mai mare parte a ARN-ului nu codifică pentru proteine. Aceste ARN-uri se numesc ARN necodant (ncRNA) și pot fi codificate de propriile gene ARN sau pot deriva din intronii ARNm. ARN de transfer (ARNt) și ARN ribozomal (ARNr) sunt implicate în procesul de traducere. Există, de asemenea, ARN-uri necodificatoare implicate în reglarea genelor, în procesarea ARN-ului și în alte procese.

Majoritatea moleculelor de ARN conțin secvențe autocomplementare scurte care se pliază și se împerechează între ele în forme foarte structurate. Aceste interacțiuni de împerechere a bazelor fac parte din structura secundară a ARN-ului. Regiunile neperecheate formează structuri precum bucle în ac de păr, umflături și bucle interne, care pot avea o importanță funcțională (figura 7). Printre exemple se numără buclele tulpinii terminatorului independente de Rho și frunza de trifoi a ARNt.

Structura secundară și terțiară a ARNt
Figura 7 Structura secundară și terțiară a ARNt; regiunile neperecheate sunt în gri, iar regiunile împerecheate sunt în culori (imagine din Wikipedia).

Forma funcțională a moleculelor de ARN monocatenar, la fel ca și proteinele, necesită de obicei o structură terțiară (3D) specifică. ARN-ul poate forma, de asemenea, duplexuri ARN-ARN și ADN-ARN. Majoritatea structurilor de ARN din Protein Data Bank (PDB) (arhiva de date structurale macromoleculare) (3) conțin ARN bicatenar pliat în structuri terțiare.

Câteva structuri de ARN oferă situsuri de legare pentru alte molecule și au centre active din punct de vedere chimic. Un exemplu, (figura 8) este recunoașterea moleculară a vitaminei B12 de către o structură de ARN (4). Legarea vitaminei B12 de ARN reglează funcția virusului hepatitei C (5).

Structura vitaminei B12 legată de ARN
Figura 8 Structura vitaminei B12 legată de ARN; recunoașterea moleculară se realizează prin plierea unui ARN inițial nestructurat în jurul ligandului său.

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.