TRNA

Qué es el ARN de transferencia

De las múltiples clases de ARN que operan en la célula, el ARNt es la que desempeña la función de puente molecular entre la información genética y la cadena de aminoácidos en formación. Cada molécula de ARNt reconoce un codón concreto del ARN mensajero y, al mismo tiempo, porta el aminoácido que ese codón especifica según el código genético. La denominación «de transferencia» procede del inglés transfer RNA, acuñada en la década de 1960 para reflejar precisamente esa función de traslado: el ARNt «transfiere» el aminoácido correcto al sitio de ensamblaje.

Francis Crick había predicho en 1955 la existencia de moléculas adaptadoras capaces de leer tripletes de nucleótidos y, a la vez, unirse a aminoácidos; las llamó simplemente adaptors. La predicción tardó poco en confirmarse. En 1965, Robert W. Holley y su equipo en la Universidad de Cornell publicaron la secuencia completa del ARNt de alanina de levadura: 77 nucleótidos dispuestos en una cadena que, al plegarse, revelaba un patrón de apareamiento interno inesperadamente regular. Era la primera vez que alguien determinaba la secuencia íntegra de un ácido nucleico, y el trabajo le valió a Holley el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1968.

Dominios estructurales y modificaciones químicas

En representación bidimensional, el ARNt adopta una silueta de trébol con cuatro brazos diferenciados. El brazo aceptor, situado en el extremo 3', termina invariablemente en la secuencia CCA; es ahí donde la aminoacil-ARNt sintetasa correspondiente une de forma covalente el aminoácido. En el extremo opuesto se localiza el brazo del anticodón, un triplete de bases nitrogenadas complementario al codón del mensajero.

Los otros dos brazos reciben su nombre de nucleósidos modificados que contienen: el brazo D alberga dihidrouridina, y el brazo TΨC contiene timidina y pseudouridina —dos bases que no aparecen en el ARN mensajero y que contribuyen a estabilizar el plegamiento terciario de la molécula—. Cuando las cuatro asas del trébol se pliegan en el espacio, el resultado es una estructura compacta en forma de L: el brazo aceptor y el brazo T quedan en un extremo, el anticodón en el otro. Esa geometría no es caprichosa; permite que el ARNt encaje simultáneamente en los sitios A y P del ribosoma con la orientación precisa para que la formación del enlace peptídico proceda sin errores estéricos graves.

Más allá de la dihidrouridina y la pseudouridina, se han catalogado en torno a un centenar de modificaciones post-transcripcionales distintas en los ARNt de diferentes organismos. No todas están presentes en cada molécula; un ARNt humano típico contiene entre 10 y 15. Algunas de ellas, sobre todo las que afectan a la posición 34 del anticodón (la llamada posición wobble, descrita por Crick en 1966), modulan la flexibilidad del apareamiento con el codón y permiten que un mismo ARNt lea más de un triplete sinónimo. Una vez cargado con su aminoácido, el ARNt pasa a denominarse aminoacil-ARNt, y es en esa forma como participa activamente en la elongación de la cadena polipeptídica.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la expresión «ARN de transferencia»?

Del inglés transfer RNA. El término se consolidó a principios de los años sesenta, cuando Paul Zamecnik y Mahlon Hoagland demostraron que estas moléculas captaban aminoácidos marcados radiactivamente y los «transferían» al ribosoma. En español se utilizan indistintamente las siglas ARNt y tRNA; la segunda, tomada directamente del inglés, es la más frecuente en la literatura de investigación internacional.

¿Cuántos tipos de ARNt tiene una célula humana?

El genoma humano contiene alrededor de 500 genes de ARNt, aunque muchos son copias redundantes. Funcionalmente se agrupan en unas 50 familias de isoaceptores, cada una específica para un aminoácido y un conjunto de codones. No es una relación uno a uno: para la leucina, por ejemplo, existen seis codones sinónimos y varios ARNt capaces de leerlos.

¿Es lo mismo ARNt que aminoacil-ARNt?

No. El ARNt es la molécula sin carga; el aminoacil-ARNt es el mismo ARNt una vez que la aminoacil-ARNt sintetasa le ha unido su aminoácido. Solo en la forma cargada puede participar en la traducción.

¿Puede un ARNt reconocer más de un codón?

Sí, gracias a la flexibilidad en la tercera posición del apareamiento codón-anticodón, lo que Crick denominó wobble en 1966. Modificaciones químicas en la base 34 del anticodón amplían o restringen esa capacidad, de modo que el número efectivo de ARNt necesarios es menor que los 61 codones con sentido del código genético.

Referencias

1. National Human Genome Research Institute (NHGRI). ARN de transferencia (ARNt) — Glosario genético.
2. MedlinePlus Genetics. ¿Cómo los genes dirigen la producción de proteínas?.
3. Cooper GM. Translation of mRNA. The Cell: A Molecular Approach, 2.ª ed. Sunderland: Sinauer Associates, 2000.
4. Nobel Prize. Robert W. Holley — Facts. Nobel Prize in Physiology or Medicine, 1968.