Ejercicio resuelto de Microbiología y biotecnología · Biología

Tras un viaje a África Central dos amigos tienen que acudir a urgencias por encontrarse enfermos. A uno de ellos se le diagnostica cólera, provocado por la bacteria Vibrio cholerae, mientras que al otro sujeto se le diagnostica malaria, provocada por el protozoo Plasmodium vivax.

a) Explique razonadamente a cuál de ellos se le debería administrar tetraciclina, un compuesto que se une a los ribosomas 70S y evita la unión del ARNt. [0,6 puntos]

b) ¿A qué proceso celular afecta la tetraciclina? [0,4 puntos]

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Explique}}\mathbf{\text{razonadamente}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{ellos}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{le}}\mathbf{\text{deber}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{administrar}}\mathbf{\text{tetraciclina,}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{compuesto}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{une}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{ribosomas}}\mathbf{\text{70S}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{evita}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{uni}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{ARNt.}}\mathbf{\text{[0,6}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Al enfermo de cólera.

El cólera lo produce Vibrio cholerae, que es una bacteria, es decir, una célula procariótica, y los procariotas tienen ribosomas $70S$, formados por las subunidades $50S$ y $30S$. La tetraciclina se une precisamente a ellos e impide que el ARN de transferencia se acople al sitio A, con lo que la bacteria deja de incorporar aminoácidos, no puede sintetizar proteínas y muere.

La malaria, en cambio, la produce Plasmodium vivax, que es un protozoo, esto es, una célula eucariótica cuyos ribosomas son $80S$, con subunidades $60S$ y $40S$. La tetraciclina no los reconoce, de modo que el protozoo seguiría sintetizando proteínas con normalidad y el tratamiento sería inútil.

Aquí está justamente la base de la toxicidad selectiva de los antibióticos: atacan una estructura que el patógeno tiene y las células del paciente no. Y por eso mismo la tetraciclina resulta inofensiva para las células humanas, que también son eucarióticas.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{¿A}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{proceso}}\mathbf{\text{celular}}\mathbf{\text{afecta}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{tetraciclina?}}\mathbf{\text{[0,4}}\mathbf{\text{puntos]}}$

A la traducción, es decir, a la síntesis de proteínas, que es la etapa de la expresión génica que se realiza en los ribosomas. Al bloquear la entrada del ARN de transferencia cargado con su aminoácido en el sitio A del ribosoma, la cadena polipeptídica no puede crecer y la traducción se detiene en la fase de elongación.