Ejercicio resuelto de ADN · Biología · País Vasco · 2026

CUARTA PREGUNTA (2,0 puntos).
GENÉTICA MOLECULAR. BIOMOLÉCULAS
Responde a una de las dos opciones (4A o 4B)
Opción 4A (2,0 puntos)
En 1935, Erwin Chargaff viajó a EEUU para trabajar en la Universidad de Columbia como profesor de Bioquímica, y allí comenzó sus investigaciones sobre la composición de bases nitrogenadas del ADN en distintas especies, llegando a la conclusión de que en los organismos de una misma especie la proporción de bases púricas es aproximadamente igual a la proporción de bases pirimidínicas. Esto se conoce como la “Regla de Chargaff”.

Organismo	Adenina (%)	Guanina (%)	Timina (%)	Citosina (%) Sacharomyces cerevisiae	30,3	19,7	30,3	19,7 Escherichia coli	26	24	26	24 Bacteriofago ΦX174	24,3	20,5	32,5	22,7

Teniendo en cuenta la información mostrada en la Tabla, responde las siguientes cuestiones:

a) ¿Se cumple la Regla de Chargaff en todos los ejemplos de la Tabla? Justifica tu respuesta (0,5 p.).
b) La replicación, transcripción y traducción son procesos que forman parte del metabolismo de los ácidos nucleicos. ¿Cómo se llama la principal enzima encargada de la replicación? ¿Y la de la transcripción? Señala una semejanza y una diferencia entre ambas (1,0 p.).
c) ¿Qué función tiene la DNA ligasa? ¿En qué proceso está implicada? (0,5 p.).

$\textbf{a) ¿Se cumple la Regla de Chargaff en todos los ejemplos de la Tabla? Justifica tu respuesta (0,5 p.).}$

La regla de Chargaff establece que en el ADN la cantidad de adenina iguala a la de timina y la de guanina iguala a la de citosina, y de ahí se sigue que el total de bases púricas iguale al de bases pirimidínicas.

$\mathrm{A}=\mathrm{T} \quad \mathrm{G}=\mathrm{C} \quad \Rightarrow \quad \mathrm{A}+\mathrm{G}=\mathrm{T}+\mathrm{C}$

Se comprueba organismo por organismo sumando las púricas y las pirimidínicas:

Organismo	Púricas $\mathrm{A}+\mathrm{G}$	Pirimidínicas $\mathrm{T}+\mathrm{C}$	¿Se cumple? Saccharomyces cerevisiae	50,0	50,0	Sí Escherichia coli	50,0	50,0	Sí Bacteriófago ΦX174	44,8	55,2	No

En la levadura y en la bacteria se cumple con exactitud, pues $\mathrm{A}=\mathrm{T}$ y $\mathrm{G}=\mathrm{C}$ en ambos casos. En el bacteriófago ΦX174, en cambio, la adenina y la timina difieren en más de ocho puntos y la guanina y la citosina tampoco coinciden.

La explicación está en la estructura del material genético. La regla de Chargaff es consecuencia del apareamiento complementario entre las dos hebras de la doble hélice, en la que cada adenina se enfrenta a una timina y cada guanina a una citosina. El ADN del bacteriófago ΦX174 es monocatenario, de una sola hebra, y al no existir hebra complementaria no hay razón para que las proporciones se igualen.

La regla se cumple en Saccharomyces cerevisiae y en Escherichia coli, cuyo ADN es bicatenario, y no se cumple en el bacteriófago ΦX174 por tener ADN de cadena sencilla.

$\textbf{b) La replicación, transcripción y traducción son procesos que forman parte del metabolismo de los ácidos nucleicos. ¿Cómo se llama la principal enzima encargada de la replicación? ¿Y la de la transcripción? Señala una semejanza y una diferencia entre ambas (1,0 p.).}$

La enzima principal de la replicación es la ADN polimerasa, que en procariotas es la ADN polimerasa III. La enzima principal de la transcripción es la ARN polimerasa, que en eucariotas corresponde a la ARN polimerasa II cuando lo que se sintetiza es ARN mensajero.

Como semejanza, ambas son polimerasas que leen una hebra de ADN que actúa de molde y sintetizan sobre ella una cadena nueva de nucleótidos siguiendo la complementariedad de bases, y las dos trabajan siempre en sentido $5' \rightarrow 3'$, recorriendo el molde en sentido $3' \rightarrow 5'$.

Como diferencia, la ADN polimerasa necesita un cebador o fragmento de ARN previo que le proporcione un extremo $3'\text{-OH}$ libre para empezar, mientras que la ARN polimerasa inicia la síntesis por sí misma al reconocer la secuencia promotora. Además, la primera incorpora desoxirribonucleótidos y utiliza timina, y la segunda incorpora ribonucleótidos y coloca uracilo en lugar de timina.

$\textbf{c) ¿Qué función tiene la DNA ligasa? ¿En qué proceso está implicada? (0,5 p.).}$

La ADN ligasa une entre sí dos fragmentos contiguos de ADN formando el enlace fosfodiéster que falta entre el extremo $3'\text{-OH}$ de uno y el extremo $5'\text{-fosfato}$ del siguiente, con lo que sella la muesca y devuelve la continuidad a la cadena.

Interviene sobre todo en la replicación del ADN. Como la síntesis solo puede avanzar en sentido $5' \rightarrow 3'$, la hebra retardada se copia de forma discontinua en los fragmentos de Okazaki, y es la ligasa la que los une una vez que los cebadores han sido retirados y sustituidos por ADN. También participa en los mecanismos de reparación del ADN y es una herramienta imprescindible en la tecnología del ADN recombinante, donde suelda el gen que se quiere clonar al vector.