Ejercicio resuelto de Biología · 2024

Bloque 3. GENÉTICA MOLECULAR. Resuelva un problema del bloque 3.1 y conteste una pregunta del bloque 3.2 (3 puntos).

Bloque 3.2. Conteste UNA de las tres preguntas siguientes (1,5 puntos).

Explique qué es el ARN de interferencia y su papel en la regulación de la expresión génica en las células eucariotas (1 punto); indique en qué nivel de la regulación de la expresión génica actúa y su localización en la célula (0,3 puntos); mencione otro mecanismo de regulación de la expresión génica que actúe en el mismo nivel (0,2 puntos).

$\mathbf{\text{Explique}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{ARN}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{interferencia}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{papel}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{regulaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{expresi}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{g}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{nica}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{lulas}}\mathbf{\text{eucariotas}}\mathbf{\text{(1}}\mathbf{\text{punto);}}\mathbf{\text{indique}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{nivel}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{regulaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{expresi}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{g}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{nica}}\mathbf{\text{act}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{localizaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{lula}}\mathbf{\text{(0,3}}\mathbf{\text{puntos);}}\mathbf{\text{mencione}}\mathbf{\text{otro}}\mathbf{\text{mecanismo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{regulaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{expresi}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{g}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{nica}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{act}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{e}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{mismo}}\mathbf{\text{nivel}}\mathbf{\text{(0,2}}\mathbf{\text{puntos).}}$

El ARN de interferencia es un conjunto de moléculas de ARN pequeñas, de unos veinte a veinticinco nucleótidos, no codificantes, que la célula produce para silenciar genes concretos. Se distinguen los microARN o miARN, codificados por el propio genoma, y los ARN interferentes pequeños o siARN, que suelen proceder de ARN bicatenarios ajenos, como los de un virus.

Su papel en la regulación de la expresión génica es el siguiente. Un ARN bicatenario, propio o extraño, es reconocido y troceado por una ribonucleasa llamada Dicer, que lo corta en fragmentos cortos de doble cadena. Una de las dos hebras se incorpora al complejo proteico RISC y le sirve de guía: el complejo recorre los ARN mensajeros del citoplasma y se une, por complementariedad de bases, a aquel cuya secuencia coincida con la de la guía. Si la complementariedad es total, el complejo corta y degrada el ARN mensajero; si es parcial, se limita a bloquear su traducción impidiendo que el ribosoma lo lea. El resultado es, en ambos casos, que el gen deja de expresarse aunque se siga transcribiendo.

Este mecanismo cumple dos funciones biológicas: regula finamente la expresión de los genes propios durante el desarrollo y la diferenciación celular, y constituye una defensa frente a virus de ARN y frente a los transposones.

En cuanto al nivel en que actúa, se trata de una regulación postranscripcional, ya que interviene después de que el gen se haya transcrito, sobre el ARN mensajero ya formado, y no sobre el ADN. Su localización es el citoplasma, que es donde actúa el complejo RISC, aunque los microARN se transcriben en el núcleo y allí sufren su primer procesamiento antes de salir.

Otro mecanismo que actúa en el mismo nivel postranscripcional es el corte y empalme alternativo del ARN mensajero, por el que, combinando los exones de distinta manera, un mismo gen da lugar a varias proteínas diferentes según el tejido o el momento del desarrollo. También lo serían el control de la estabilidad del ARN mensajero mediante la longitud de su cola de poli-A o la regulación de su salida del núcleo.