Síntesis de los ARN de transferencia (ARNt)
El ARN es un tipo de ácido ribonucleico, similar al ADN. Sus características han hecho se la mayoría de organismos lo descarten como material de almacenamiento de información genética. Sin embargo, el sistema de traducción desde el ADN hasta las proteínas pasa siempre por un estadio de ARN. El ADN se copia en ARN en el proceso denominado transcripción. Luego el ARN será traducido, en los ribosomas, a proteínas.
Es en este paso de la traducción cuando intervienen 3 tipos diferentes de ARN. Los ARN mensajeros (ARNm), que son la copia del ADN. Los ARN ribosómicos (ARNr), que forman parte de la maquinaria de los ribosomas. Y los ARN de transferencia (ARNt), que son los encargados de llevar hasta los ribosomas los aminoácidos complementarios al ARNm para formar la proteína. En otro artículo hablamos de la estructura y función de los ARNt, puedes leerlo aquí.
En el presente artículo nos centraremos en el cómo se forman, quién los sintetiza y en qué cantidad.
Transcripción: Tanto los ARNr 5S como los ARNt son sintetizados por una ARN polimerasa exclusiva, la ARN polimerasa III. Ésta polimerasa sintetiza también ARNs de pequeño tamaño (snRNA), de cuya función se conocen muy pocas cosas. La polimerasa II es la encargada de generar los ARNm y la polimerasa I transcribe el resto de los ARN ribosómicos. Para transcribir los ARNt la polimerasa III reconoce unas secuencias denominadas cajas A y B dentro de la secuencia de ADN, en lugar de en regiones anteriores o promotores como en los genes. Para su transcripción son necesarios dos factores de transcripción, denominados TFIII B y C. TFIIIC reconoce las cajas A y B de la secuencia del ADN y TFIIIB sitúa la polimerasa II sobre ellos para el inicio de la transcripción. El fin de la transcripción de los ARNt ocurre con la señal de tres timinas en la secuencia del ADN.
Modificación post-transcripcional de los ARNt: Tras su síntesis el ARNt es procesado antes de ser funcional.
La estructura secundaria del ARNt, permite el reconocimiento de los aminoácidos, los ribosomas y otros interactores.
Entre las modificaciones encontramos la eliminación de varios nucleótidos en ambos extremos de la cadena de ARN. En el extremo 5’ interviene la ribonucleasa P y en el extremo 3’ por la ARNasa D, que también incorpora la secuencia CCA (que será la secuencia de ácidos nucleicos que unirá el aminoácido que transportara el ARNt).
Además el ARNt también pierde intrones en la zona del anticodón, la región que reconocerá al ARNm. La mayoría de los intrones del ARNt son de tipo II, es decir, son autocatalíticos. No se requiere ningún tipo de snARN para su eliminación. Algunos de los intrones de los ARNt son del tipo IV. Son eliminados por la acción de enzimas endonucleasas y el ARNt es religado por enzimas ligasas, también si la intervención de snARN. Este tipo de intrones es muy poco frecuente en otros tipos de ARN. Ambos tipos de intrones son evolutivamente tempranos, indicando, un origen temprano de su formación. Puedes leer más sobre el origen de los ARNt y su situación en el genoma en el artículo que le dedicamos aquí.
Finalmente el ARNt es modificado de forma epigenética, con metilaciones, reducciones e isomerizaciones de algunas de sus bases nitrogenadas, lo que dará lugar a que los ARNt presenten bases poco frecuentes como la timina o el ácido inosílico.