Ejercicio resuelto de Biología · 2023

PREGUNTA 5 (10 puntos)

5.1.

a) Indica las funciones de las siguientes enzimas que participan en la replicación del DNA: helicasa, topoisomerasa, ligasa, RNA primasa, DNA polimerasa (2 puntos).
b) Describe las modificaciones que se producen durante la maduración de un transcrito primario de mRNA de eucariotas (1 punto).
c) Escribe la secuencia de mRNA a partir de la siguiente secuencia de DNA molde e indica cuál es el número máximo de aminoácidos que puede codificar explicándolo razonadamente:

5’ CCATTGGGCCACCAGGAT 3’ (2 puntos).

5.2. Define el ciclo celular y cada una de las fases en las que se divide (5 puntos).

$\mathbf{\text{5.1.}}$

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Indica}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{funciones}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{siguientes}}\mathbf{\text{enzimas}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{participan}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{replicaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{DNA:}}\mathbf{\text{helicasa,}}\mathbf{\text{topoisomerasa,}}\mathbf{\text{ligasa,}}\mathbf{\text{RNA}}\mathbf{\text{primasa,}}\mathbf{\text{DNA}}\mathbf{\text{polimerasa}}\mathbf{\text{(2}}\mathbf{\text{puntos).}}$

• Helicasa: separa las dos hebras de ADN rompiendo los puentes de hidrógeno entre bases complementarias.

• Topoisomerasa: alivia la tensión y el superenrollamiento del ADN durante la replicación mediante cortes temporales en la molécula.

• Ligasa: une los fragmentos de Okazaki formando enlaces fosfodiéster entre nucleótidos.

• RNA primasa: sintetiza cebadores de ARN necesarios para iniciar la replicación.

• DNA polimerasa: sintetiza nuevas hebras de ADN añadiendo nucleótidos complementarios sobre la hebra molde.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Describe}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{modificaciones}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{producen}}\mathbf{\text{durante}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{maduraci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{transcrito}}\mathbf{\text{primario}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{mRNA}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{eucariotas}}\mathbf{\text{(1}}\mathbf{\text{punto).}}$

Durante la maduración del pre-ARNm ocurren tres modificaciones principales:

• Adición de una caperuza de 7-metilguanosina en el extremo 5'.

• Poliadenilación en el extremo 3', añadiendo una cola de poli-A.

• Splicing o corte y empalme, eliminando intrones y uniendo exones.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{Escribe}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{secuencia}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{mRNA}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{partir}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{siguiente}}\mathbf{\text{secuencia}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{DNA}}\mathbf{\text{molde}}\mathbf{\text{e}}\mathbf{\text{indica}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{n}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{mero}}\mathbf{\text{m}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{ximo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{amino}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cidos}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{puede}}\mathbf{\text{codificar}}\mathbf{\text{explic}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{ndolo}}\mathbf{\text{razonadamente:}}{5}^{\mathrm{\prime }}CCATTGGGCCACCAGGAT{3}^{\mathrm{\prime }}\mathbf{\text{(2}}\mathbf{\text{puntos).}}$

El ARNm es complementario y antiparalelo a la cadena molde de ADN.

Sustituimos:

$C\to G,A\to U,T\to A,G\to C$

La secuencia de ARNm es:

$3^{\mathrm{\prime }}GGUAACCCGGUGGUCCUA{5}^{\mathrm{\prime }}$

Cada aminoácido está codificado por un codón de tres nucleótidos.

Como la secuencia tiene 18 nucleótidos:

$\frac{18}{3}=6$

El número máximo de aminoácidos que puede codificar es:

$6$ aminoácidos.

$\mathbf{\text{5.2.}}\mathbf{\text{Define}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{ciclo}}\mathbf{\text{celular}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{fases}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{divide}}\mathbf{\text{(5}}\mathbf{\text{puntos).}}$

El ciclo celular es el conjunto de procesos por los que pasa una célula desde que se forma hasta que se divide en dos células hijas.

Las fases del ciclo celular son:

1) Fase G1: la célula crece y sintetiza proteínas y orgánulos.

2) Fase S: se replica el ADN y cada cromosoma forma dos cromátidas hermanas.

3) Fase G2: la célula continúa creciendo y se prepara para la división.

4) Fase M: comprende la mitosis y la citocinesis, originando dos células hijas.

Además, algunas células pueden entrar en fase G0, estado de reposo en el que no se dividen temporalmente.