El ARN está formado por ribonucleótidos de adenina, guanina, citosina y uracilo (en vez de la timina del ADN), unidos mediante un enlace fosfodiéster en sentido 5’-3’.
Es monocatenario en la mayor parte de los organismos, aunque en algunos virus puede ser bicatenario. En los monocatenarios pueden existir unas horquillas, zonas en las que puede presentar una estructura de falsa doble hélice como resultado de la formación de enlaces de hidrógeno entre bases complementarias (A-U; G-C). Cuando las áreas complementarias están separadas en distintas regiones del ARN, se generan bucles.
Todas las moléculas de ARN se constituyen a partir del ADN mediante un proceso denominado transcripción (salvo en el caso de algunos virus).
Según sus funciones se distinguen varios tipos de ARN:
- ARNm, mensajero. Lleva la información desde el ADN a los ribosomas donde se traducirá a proteínas. Constituye entre el 2 y el 5% del total de ARN. Presenta una estructura lineal (salvo algunas zonas de la cadena donde se forman horquillas). Durante el proceso de expresión génica actúa como un intermediario para convertir la información codificada en el ADN en una secuencia de aa de las proteínas. El paso de ADN a ARNm tiene lugar en el núcleo (transcripción), por su parte la formación de proteínas a partir del ARNm tiene lugar en los ribosomas del citoplasma (traducción). En el caso de las procariotas una única molécula de ARNm puede codificar para varias cadenas polipeptídicas. Por ello distinguimos dos tipos de ARNm:
- ARNm monocistrónico.Si tiene información para codificar un solo polipéptido. Los ARNm eucarióticos normalmente son monocistrónicos.
- ARNm policistrónico. Si tiene información para codificar diferentes polipéptidos.
- ARNt, de transferencia. Lleva los aminoácidos a los ribosomas para producir la síntesis de proteínas siguiendo la información del ARNm. Este ARN está formados por unos 80 nucleótidos y presenta una estructura tridimensional ya que aunque se trata de una única cadena, se pliega y forma doble hélice en algunos tramos por complementariedad de bases consigo misma. En otras regiones donde se pliega pero no existe apareamiento de bases, se forman bucles. Compuesto por un número de nucleótidos entre 70 y 90. Presenta un 10% de bases nitrogenadas diferentes a las comunes (A, U, G, C). Existen hasta 50 tipos diferentes de ARNt, pero todos presentan algunas características comunes:
- En el extremo 5’ lleva un nucleótido de guanina con un grupo P libre.
- El extremo 3’ está formado por 3 bases nitrogenadas (CCA) sin aparear, siendo este lugar por donde el ARNt se une al aa que va a transportar hasta el ribosoma.
- En el brazo A hay un triplete de bases nitrogenadas, llamado anticodón, diferente para cada ARNt en función del aa que vaya a transportar, y es complementario a un triplete de bases de ARNm conocido como codón.
- El brazo T (por llevar ribotimidina), que es el lugar de reconocimiento del ribosoma.
- El brazo D (por llevar dihidrouridina), con una secuencia de bases nitrogenadas reconocida de manera específica por una de las 20 enzimas (aminoacil-ARNt-sintetasa) encargadas de unir cada aa con su molécula de ARNt correspondiente.
- ARNr, ribosómico. Los ribosomas están constituidos en una gran proporción por ARN. (Los ribosomas son los orgánulos celulares encargados de la síntesis o fabricación de las proteínas). Agrupa varios ARN diferentes y constituye el 80% del total de ARN de la célula. Este tipo de moléculas son largas y monocatenarias, aunque en algunas regiones las bases se encuentran apareadas dando lugar a una estructura bicatenaria. También se denomina ARN estructural, ya que varias moléculas del mismo, asociadas a un conjunto de proteínas básicas (más de setenta), forman un ribosoma.
- ARN de interferencia, son pequeñas secuencias de bases complementarias al ARNm. ARN de interferencia se une a un complejo de proteínas y que se encarga de degradar el ARNm y para terminar con la traducción.