Toda la información genética para un orgamismo está contenida en su ácido desoxirribonucleico (ADN), ubicado dentro de sus células. Es responsabilidad del ácido ribonucleico (ARN) de la célula utilizar esta información genética para sintetizar todas las proteínas necesarias para la vida de la célula y el organismo. El ARN es una de las tres macromoléculas necesarias para todos los organismos vivos; Los otros dos son ADN y proteínas. Para llevar a cabo el proceso de síntesis de proteínas, existen tres tipos de ARN: ARN mensajero, ARN ribosómico y ARN de transferencia.
La información genética contenida en el ADN se compone de numerosos segmentos de genes, llamados alelos. Cada alelo representa el modelo para fabricar una proteína específica. Estas proteínas están formadas por aproximadamente 20 aminoácidos, que pueden considerarse como los componentes básicos de las proteínas. El orden exacto de los aminoácidos para una proteína dada se codifica en el ADN a través de una serie de nucleótidos, agrupados en conjuntos de tres. Cada uno de estos tripletes de nucleótidos, llamados codones, corresponde a un tipo de aminoácido.
El ARN mensajero (ARNm) representa una copia de uno de estos alelos de ADN. El ARNm contiene todos los tripletes de nucleótidos, o codones, que se requieren para la síntesis de una proteína dada, incluida la secuencia adecuada. Cuando la célula determina que se necesita la proteína contenida en el ARNm, el ARNm se traslada al citoplasma de la célula, donde se une con un ribosoma. Son los tripletes de nucleótidos del ARNm que los científicos «leen», no los tripletes del ADN.
El ARN ribosómico (ARNr) se combina con proteínas en el citoplasma de la célula para formar ribosomas. Estos ribsosomas se unen al ARNm y facilitan la síntesis de la nueva proteína. El ARNr se mueve hacia abajo a lo largo de la cadena de ARNm, como una cremallera, uniendo los aminoácidos necesarios.
El ARN de transferencia (ARNt) es responsable de administrar los aminoácidos adecuados a los ribosomas. Hay al menos 20 ARNt diferentes, uno para cada aminoácido. Cada ARNt lleva su aminoácido asignado y un anticodón correspondiente. Este anticodón es un triplete de nucleótidos que es la combinación opuesta del codón del ARNm para el aminoácido dado. El ARNt lee el ARNm y, si su anticodón coincide con el codón del ARNm, libera su aminoácido al ARNr para su procesamiento.
El sistema de ARN de la célula es un proceso de dos etapas. Primero, la información genética para un alelo en el ADN es copiada en una cadena de ARNm por las enzimas ARN polimerasas, a través de un proceso llamado transcripción. En segundo lugar, la información sobre el ARNm se utiliza para sintetizar una proteína a través de un proceso de traducción de llamadas.
El proceso de traducción de la celda consta de tres actividades que se realizan simultáneamente. El ARNm sirve como modelo de proteína, dirigiendo el ensamblaje de la proteína. El rRNA sirve como fábrica, brindando soporte para la estructura y uniendo los aminoácidos. El tRNA sirve como el vehículo de entrega, entregando los aminoácidos correctos al ribosoma cuando es necesario. El ARNt determina cuándo se necesita su aminoácido leyendo el modelo del ARNm.
Muchos virus, a través de un proceso conocido como ciclo lítico, usan ARN para replicarse y destruir a su huésped. Inyectan su ARNm dañino en el núcleo de una célula huésped. La célula luego, sin saberlo, usa este ARNm para sintetizar más virus. Finalmente, estas nuevas partículas de virus salen de la célula y se propagan a otras células huésped, repitiendo el ciclo mortal.