Ejercicio resuelto de Biología · 2025

PREGUNTA 1. LA BASE MOLECULAR DE LA MATERIA VIVA. BIOTECNOLOGÍA. (2,5 puntos).

TEXTO: Víctor Ambros y Gary Ruvkun ganaron este lunes 7 de octubre de 2024 el Premio Nobel de Medicina.

Los dos científicos estadounidenses descubrieron los microARN, una nueva clase de diminutas moléculas de ARN que desempeñan un papel crucial en la regulación de los genes. Su revolucionario descubrimiento, en el pequeño gusano C. elegans reveló un principio completamente nuevo de regulación genética, que resultó ser esencial para los organismos pluricelulares, incluido el ser humano.

Todas las células del cuerpo humano contienen la misma información genética en bruto, encerrada en nuestro ADN. Pero, a pesar de partir de la misma información genética, las células del cuerpo humano son muy diferentes en forma y función. Toda esta variedad puede surgir del mismo material de partida gracias a la expresión genética.

Los científicos estadounidenses fueron los primeros en descubrir los microARN, y cómo estos ejercen un control sobre la forma en la que los genes se expresan de manera diferente en los distintos tejidos.

Sin la capacidad de controlar la expresión génica, cada célula de un organismo sería idéntica, por lo que los microARN ayudaron a posibilitar la evolución de formas de vida complejas. La regulación anómala de los microARN puede contribuir a la aparición de enfermedades como ciertos tipos de cáncer o algunas enfermedades congénitas.

Adaptado de: BBC News Mundo, 7 de octubre de 2024.



1.1. A partir de la información del texto, indique la función de los microARN y señale dos posibles consecuencias de su regulación anómala.

1.2. Explique, brevemente, cómo se expresa la información genética. En la explicación deben aparecer los siguientes términos: ADN, ARNm, proteína(s), traducción y transcripción.

1.3. Identifique el proceso representado en la figura e indique lo que representan las letras a, b, c, d y e.

1.4. Explique por qué hay distintos tipos celulares en una persona pese a que todas sus células tienen la misma información genética.

1.5. Además del microARN, existen otros tipos de ARN. Cite tres de ellos.

$\textbf{1.1. A partir de la información del texto, indique la función de los microARN y señale dos posibles consecuencias de su regulación anómala.}$

Según el texto, la función de los microARN es regular la expresión de los genes: son moléculas de ARN muy pequeñas que controlan de qué manera y en qué medida se expresa cada gen en cada tipo de célula. Gracias a ellos, células que parten de la misma información genética llegan a ser muy distintas en forma y en función, lo que hizo posible la evolución de organismos pluricelulares complejos.

El propio texto señala dos consecuencias de que esa regulación falle:

• La aparición de ciertos tipos de cáncer.

• La aparición de algunas enfermedades congénitas.

$\textbf{1.2. Explique, brevemente, cómo se expresa la información genética. En la explicación deben aparecer los siguientes términos: ADN, ARNm, proteína(s), traducción y transcripción.}$

La información genética está guardada en el ADN, escrita en el orden de sus nucleótidos, y se expresa en dos etapas que la convierten en proteínas.

La primera es la transcripción. En el núcleo, la ARN polimerasa copia la secuencia de nucleótidos de un gen tomando como molde una de las dos hebras del ADN y sintetiza una molécula de ARNm complementaria de ella. Ese ARNm sale del núcleo al citoplasma a través de los poros nucleares.

La segunda es la traducción. En los ribosomas, el ARNm se lee de tres en tres nucleótidos, y cada codón determina, según el código genético, qué aminoácido aporta el ARN de transferencia correspondiente. Los aminoácidos se van uniendo por enlaces peptídicos y forman la cadena que, al plegarse, da lugar a las proteínas.

Las proteínas son las responsables últimas del carácter: son las enzimas que catalizan el metabolismo y las moléculas estructurales, de transporte o de defensa. Por eso el flujo de la información va del ADN al ARNm y de este a la proteína, que es lo que resume el llamado dogma central de la biología molecular.

$\textbf{1.3. Identifique el proceso representado en la figura e indique lo que representan las letras a, b, c, d y e.}$

El proceso representado es la maduración o procesamiento del ARN mensajero en una célula eucariota: la transformación del transcrito primario, el pre-ARNm, en el ARNm maduro que saldrá del núcleo.

La letra a señala los exones, los fragmentos que sí aparecerán en el ARN mensajero maduro y que se corresponden con la secuencia que se va a traducir.

La letra b señala la caperuza o cap del extremo 5', una 7-metilguanosina que se añade al principio del transcrito y que lo protege de las nucleasas y sirve de señal de reconocimiento para el ribosoma.

La letra c señala los intrones, que se pliegan formando lazos y son eliminados durante el corte y empalme.

La letra d señala la cola de poli-A del extremo 3', una secuencia de adeninas que se añade al final y que protege la molécula y facilita su salida del núcleo.

La letra e señala el ARN mensajero maduro, ya con la caperuza, la cola de poli-A y únicamente los exones empalmados unos a continuación de otros.

$\textbf{1.4. Explique por qué hay distintos tipos celulares en una persona pese a que todas sus células tienen la misma información genética.}$

Todas las células de una persona proceden por mitosis del mismo cigoto, de modo que todas contienen el mismo ADN y los mismos genes. Lo que las diferencia no es la información que tienen, sino la parte de esa información que utilizan.

En cada tipo celular solo se expresa una fracción de los genes: los genes constitutivos, necesarios en cualquier célula, y además un conjunto de genes específicos del tejido. Una célula del páncreas transcribe el gen de la insulina y una neurona no, aunque las dos lo lleven. Como las proteínas que se fabrican determinan la forma y la función de la célula, expresar genes distintos produce células distintas.

Ese control se ejerce a varios niveles: mediante factores de transcripción que activan o silencian promotores, mediante el grado de compactación de la cromatina, y también mediante los microARN de los que habla el texto, que se aparean con ARN mensajeros concretos e impiden su traducción o provocan su degradación.

El proceso por el que una célula va restringiendo los genes que expresa hasta adquirir su identidad definitiva es la diferenciación celular.

$\textbf{1.5. Además del microARN, existen otros tipos de ARN. Cite tres de ellos.}$

• ARN mensajero, que lleva del núcleo al ribosoma la información copiada de un gen.

• ARN de transferencia, que transporta los aminoácidos hasta el ribosoma y reconoce cada codón con su anticodón.

• ARN ribosómico, que forma parte de la estructura de los ribosomas junto con las proteínas ribosómicas y cataliza la formación del enlace peptídico.

También podrían citarse el ARN nucleolar y los ARN pequeños nucleares, que intervienen en la maduración del ARN.