Un ARN no codificante ( ncRNA ) es una molécula de ARN que no se traduce en una proteína . La secuencia de ADN a partir de la cual se transcribe un ARN funcional no codificante a menudo se denomina gen de ARN . Abundantes y funcionalmente importantes tipos de ARN no codificantes incluyen ARN de transferencia (ARNt) y ARN ribosómico (ARNr), así como pequeños ARN tales como microARN , ARNip , piRNAs , snoRNAs , ARNsn , exRNAs , scaRNAs y lancRNA largos como Xist y HOTAIR .
Se desconoce el número de ARN no codificantes dentro del genoma humano; sin embargo, estudios transcriptómicos y bioinformáticos recientes sugieren que hay miles de ellos. [1] [2] [3] [4] [5] [6] Muchos de los ncRNA recién identificados no han sido validados para su función. [7] También es probable que muchos ncRNA no sean funcionales (a veces denominados ARN basura ) y sean el producto de una transcripción falsa. [8] [9]
Los ácidos nucleicos fueron descubiertos por primera vez en 1868 por Friedrich Miescher [10] y en 1939 el ARN estaba implicado en la síntesis de proteínas . [11] Dos décadas más tarde, Francis Crick predijo un componente de ARN funcional que mediaba la traducción ; Razonó que el ARN se adapta mejor a un par de bases con una transcripción de ARNm que con un polipéptido puro . [12]
El primer ARN no codificante que se caracterizó fue un ARNt de alanina que se encuentra en la levadura de panadería , su estructura se publicó en 1965. [13] Para producir una muestra de ARNt de alanina purificada, Robert W. Holley et al. usó 140 kg de levadura de panadería comercial para dar solo 1 g de ARNt Ala purificado para el análisis. [14] El tRNA de 80 nucleótidos se secuenció primero digeriéndolo con ribonucleasa pancreática (produciendo fragmentos que terminan en citosina o uridina ) y luego con takadiastasa ribonucleasa Tl (produciendo fragmentos que terminaron conGuanosina ). La cromatografía y la identificación de los extremos 5 'y 3' ayudaron a organizar los fragmentos para establecer la secuencia de ARN. [14] De las tres estructuras propuestas originalmente para este ARNt, [13] la estructura 'hoja de trébol' se propuso de forma independiente en varias publicaciones siguientes. [15] [16] [17] [18] La estructura secundaria de la hoja de trébol se finalizó luego de un análisis de cristalografía de rayos X realizado por dos grupos de investigación independientes en 1974. [19] [20]
A continuación se descubrió el ARN ribosómico , seguido del URNA a principios de la década de 1980. Desde entonces, el descubrimiento de nuevos ARN no codificantes ha continuado con snoRNA , Xist , CRISPR y muchos más. [21] Las adiciones notables recientes incluyen riboswitches y miRNA ; el descubrimiento del mecanismo de ARNi asociado con este último le valió a Craig C. Mello y Andrew Fire el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2006 . [22]
Los descubrimientos recientes de ncRNA se han logrado mediante métodos tanto experimentales como bioinformáticos .