Ejercicio resuelto de Biología · 2023

A continuación se presenta la siguiente secuencia de bases nitrogenadas de un ácido nucleico obtenido a partir de células de chimpancé:

$5' - \text{AAA ATG TGC CCC CGT GAA TAA GAT} - 3'$

A. ¿Cuál es la secuencia de la cadena complementaria indicando su polaridad o dirección? ¿De qué tipo de ácido nucleico se trata y por qué? [0,5 puntos]

B. A partir de esta cadena complementaria, indique la secuencia del ARN mensajero que puede obtenerse, mostrando su polaridad o dirección. [0,5 puntos]

C. Utilizando el código genético, ¿cuál es la secuencia de aminoácidos del péptido resultante? [0,5 puntos]

D. Razone si el chimpancé tiene el mismo código genético que el ser humano. ¿Y el mismo genoma? [0,5 puntos]

1.ª base	U	C	A	G	3.ª base U	UUU Phe	UCU Ser	UAU Tyr	UGU Cys	U	UUC Phe	UCC Ser	UAC Tyr	UGC Cys	C	UUA Leu	UCA Ser	UAA STOP	UGA STOP	A	UUG Leu	UCG Ser	UAG STOP	UGG Trp	G C	CUU Leu	CCU Pro	CAU His	CGU Arg	U	CUC Leu	CCC Pro	CAC His	CGC Arg	C	CUA Leu	CCA Pro	CAA Gln	CGA Arg	A	CUG Leu	CCG Pro	CAG Gln	CGG Arg	G A	AUU Iso	ACU Thr	AAU Asn	AGU Ser	U	AUC Iso	ACC Thr	AAC Asn	AGC Ser	C	AUA Iso	ACA Thr	AAA Lys	AGA Arg	A	AUG Met	ACG Thr	AAG Lys	AGG Arg	G G	GUU Val	GCU Ala	GAU Asp	GGU Gly	U	GUC Val	GCC Ala	GAC Asp	GGC Gly	C	GUA Val	GCA Ala	GAA Glu	GGA Gly	A	GUG Val	GCG Ala	GAG Glu	GGG Gly	G

$\textbf{A. ¿Cuál es la secuencia de la cadena complementaria indicando su polaridad o dirección? ¿De qué tipo de ácido nucleico se trata y por qué? [0,5 puntos]}$

La cadena complementaria se obtiene apareando adenina con timina y guanina con citosina, y se dispone de forma antiparalela a la dada:

$\text{dada:}\ 5'-\text{AAA ATG TGC CCC CGT GAA TAA GAT}-3'$

$\text{complementaria:}\ 3'-\text{TTT TAC ACG GGG GCA CTT ATT CTA}-5'$

Se trata de ADN. La razón es que entre sus bases figura la timina, que es exclusiva del ADN, y no aparece el uracilo, propio del ARN. Que además pueda escribirse una cadena complementaria apareada confirma que es una molécula bicatenaria, como corresponde al ADN.

$\textbf{B. A partir de esta cadena complementaria, indique la secuencia del ARN mensajero que puede obtenerse, mostrando su polaridad o dirección. [0,5 puntos]}$

Si se transcribe la cadena complementaria, el ARN mensajero resultante es complementario y antiparalelo a ella y, por tanto, tiene la misma secuencia que la cadena dada al principio, con uracilo en lugar de timina:

$\text{ARNm:}\ 5'-\text{AAA AUG UGC CCC CGU GAA UAA GAU}-3'$

Este es el sentido de llamar hebra molde o antisentido a la que se transcribe, y hebra codificante o con sentido a la otra: el mensajero reproduce a esta última.

$\textbf{C. Utilizando el código genético, ¿cuál es la secuencia de aminoácidos del péptido resultante? [0,5 puntos]}$

La traducción no comienza en el primer nucleótido, sino en el primer triplete $\text{AUG}$, que además fija el marco de lectura. Aquí ocupa las posiciones cuarta a sexta, de modo que la pauta es:

$\text{AUG}\ \text{UGC}\ \text{CCC}\ \text{CGU}\ \text{GAA}\ \text{UAA}$

Consultando la tabla del código genético, el péptido resultante es:

$\text{Met} - \text{Cys} - \text{Pro} - \text{Arg} - \text{Glu}$

Son, por tanto, $5$ aminoácidos. El sexto triplete, $\text{UAA}$, es un codón de parada y no codifica ningún aminoácido; los tres nucleótidos iniciales y los tres finales quedan fuera de la región traducida.

$\textbf{D. Razone si el chimpancé tiene el mismo código genético que el ser humano. ¿Y el mismo genoma? [0,5 puntos]}$

Sí tiene el mismo código genético. El código genético es prácticamente universal: los mismos tripletes significan los mismos aminoácidos en las bacterias, en el chimpancé y en la especie humana, con contadas excepciones como el código de las mitocondrias. Precisamente por eso ha podido traducirse la secuencia anterior con la tabla habitual, y por eso es posible expresar un gen humano en una bacteria, que es el fundamento de la ingeniería genética.

No tiene, en cambio, el mismo genoma. El código genético es la clave de lectura, común a todos los seres vivos, mientras que el genoma es el mensaje concreto que cada especie tiene escrito con esa clave. El del chimpancé y el humano son muy parecidos —comparten en torno al $98\ \%$ de su secuencia— pero no idénticos: difieren en el número de cromosomas, en numerosas secuencias reguladoras y en los genes responsables de las diferencias entre ambas especies.