Los cebadores de ?cido ribonucleico (ARN) juegan un papel esencial en la replicaci?n del ?cido desoxirribonucleico (ADN), la copia de las mol?culas de ADN que ocurre en todos los organismos vivos. La replicaci?n permite que un organismo transmita informaci?n gen?tica, contenida en una copia de su ADN, a su descendencia. Los cebadores de ARN ayudan a iniciar la replicaci?n a nivel molecular. Act?an en conjunci?n con varias enzimas, o prote?nas, que catalizan las reacciones involucradas en este proceso.
El ARN, como el ADN, es una mol?cula que consiste en subunidades llamadas nucle?tidos. Cada nucle?tido en una cadena de ARN o ADN contiene un compuesto qu?mico conocido como nucleobase. Las nucleobases de ADN son adenina, timina, guanina y citosina. En el ARN, el uracilo compuesto se usa en lugar de la timina, pero las otras nucleobases son las mismas que en el ADN.
Cada nucleobase en una cadena de RNA o DNA se une qu?micamente con una nucleobase complementaria en otra cadena de DNA o RNA para formar un par de bases, creando una doble h?lice. La adenina se combina con timina o uracilo, mientras que la guanina se combina con citosina. El patr?n de unidades repetitivas crea una secuencia en la que se puede almacenar la informaci?n gen?tica.
Durante la replicaci?n, la enzima helicasa divide los enlaces entre nucle?tidos y separa la mol?cula de ADN en sus dos cadenas constituyentes. Otra enzima, la ADN polimerasa, une nucle?tidos complementarios a cada cadena individual. Este proceso crea un duplicado de la mol?cula de ADN original al usar cada una de las dos cadenas complementarias como plantilla.
La ADN polimerasa puede agregar nucle?tidos a una cadena en desarrollo, pero no puede crear una nueva cadena desde cero. Aqu? es donde entran los cebadores de ARN. Los cebadores de ARN son cadenas cortas de aproximadamente 10 u 11 nucle?tidos cada uno, y est?n formados por la enzima primasa. La primasa se une a la helicasa para formar una estructura conocida como primosoma. El primosoma une nucle?tidos complementarios a la mol?cula de ADN monocatenario, creando un cebador de ARN, y la acci?n de los cebadores de ARN a lo largo de la cadena desencadena la ADN polimerasa.
La disposici?n de los ?tomos dentro de las mol?culas de nucle?tidos hace que las cadenas de ADN y ARN tengan direccionalidad: cada cadena tiene una orientaci?n espec?fica. Los extremos de las hebras se nombran en funci?n del ?rea de la mol?cula de nucle?tidos con la que terminan. El extremo de cinco primos (5 ‘) de una cadena termina con el quinto ?tomo de carbono en la estructura del anillo de carbono de la mol?cula. Las cadenas complementarias est?n orientadas una frente a la otra, por lo que la otra cadena tendr?a un extremo de tres primos (3 ‘) en esa ubicaci?n, que terminar?a en su tercer ?tomo de carbono. Para visualizar esto, si una hebra de una doble h?lice va de 5 ‘a 3’ de izquierda a derecha, la hebra opuesta debe correr de 3 ‘a 5’ de izquierda a derecha.
La ADN polimerasa solo puede agregar nucle?tidos al extremo 3 ‘, trabajando hacia el extremo 5’. Solo se necesita un cebador de ARN para comenzar este proceso desde la cadena principal, que termina en 3 ‘. La replicaci?n del filamento rezagado opuesto es m?s complicada. La ADN polimerasa agrega nucle?tidos hacia atr?s a lo largo de esta cadena intermitentemente, trabajando en secuencias cortas a medida que las cadenas se dividen. Cada secuencia requiere un cebador de ARN al principio, por lo que se necesitan varios cebadores de ARN para replicar la cadena rezagada.