Ejercicio resuelto de Biología · 2025

En la escena de un crimen, la policía científica ha encontrado una pequeña muestra de sangre, lo cual implica mínima cantidad de ADN. Los investigadores del equipo de criminalista necesitan obtener suficiente material genético para poder compararlo con el de los sospechosos y así identificar al posible culpable. Para ello, deben seleccionar una técnica:

a) Indica y describe en qué consiste la técnica utilizada por los investigadores, mencionando los pasos básicos del proceso.
b) Además, de su utilidad en investigaciones criminales, indica 2 aplicaciones en otros ámbitos.
c) Nombra la enzima que es requerida para llevar a cabo este procedimiento y el tipo de organismo del que se obtiene.

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Indica}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{describe}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{consiste}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{t}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cnica}}\mathbf{\text{utilizada}}\mathbf{\text{por}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{investigadores,}}\mathbf{\text{mencionando}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{pasos}}\mathbf{\text{b}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{sicos}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{proceso.}}$

La técnica es la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), que permite obtener millones de copias de un fragmento concreto de ADN a partir de una cantidad mínima de muestra, que es justo lo que necesita la policía científica.

En el tubo se ponen el ADN problema, los dos cebadores que delimitan la región que se quiere copiar, nucleótidos libres y una ADN polimerasa termoestable. Después se repiten muchos ciclos de tres pasos: desnaturalización, en la que al elevar la temperatura hasta unos $95{}^{\circ }C$ se separan las dos hebras; hibridación, en la que al bajar a unos $55{}^{\circ }C$ los cebadores se unen por complementariedad a los extremos de la región elegida; y extensión, en la que a unos $72{}^{\circ }C$ la polimerasa sintetiza la hebra complementaria.

Como cada ciclo duplica el número de copias, el crecimiento es exponencial y en unas pocas horas hay material de sobra para comparar el perfil genético de la muestra con el de los sospechosos.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Adem}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{s,}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{utilidad}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{investigaciones}}\mathbf{\text{criminales,}}\mathbf{\text{indica}}\mathbf{\text{2}}\mathbf{\text{aplicaciones}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{otros}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{mbitos.}}$

En el ámbito sanitario, el diagnóstico de enfermedades infecciosas y de enfermedades genéticas, detectando la presencia de una secuencia concreta en la muestra del paciente. En el ámbito familiar y legal, las pruebas de paternidad y los estudios de parentesco. Valen también la detección de organismos modificados genéticamente en los alimentos y los estudios de ADN antiguo en paleontología.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{Nombra}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{enzima}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{requerida}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{llevar}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{cabo}}\mathbf{\text{este}}\mathbf{\text{procedimiento}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{tipo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{organismo}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{obtiene.}}$

La enzima es la Taq polimerasa, una ADN polimerasa que se obtiene de la bacteria termófila $\mathit{\text{Thermus}}\mathit{\text{aquaticus}}$, que vive en aguas termales. Precisamente por ese origen resiste las temperaturas de desnaturalización sin desnaturalizarse ella misma, y no hay que reponerla en cada ciclo.