Ejercicio resuelto de Síntesis de proteínas · Biología · 2024

Tenemos el siguiente ADN, procedente de un fragmento de un adenovirus: [1 punto]

$\begin{array}{l} 5' \; \text{ATGGGCAAACGCTTTGACTAA} \; 3' \\ 3' \; \text{TACAGAAATTTAATGGGTCCT} \; 5' \end{array}$



a) Escriba la molécula de ARNm que se formará al transcribirse dicho ADN, a partir de la cadena molde (3' – 5').

b) Con ayuda del código genético, escriba la secuencia de aminoácidos de la proteína resultante.

c) En el ADN anterior, se produce una mutación al sustituir la guanina situada en la posición 15.ª por una citosina. ¿Qué proteína se producirá?

d) Si la mutación que se produce es una inserción extra de una adenina en la posición 12.ª. ¿Qué provoca esta mutación en la secuencia obtenida?

$\textbf{a) Escriba la molécula de ARNm que se formará al transcribirse dicho ADN, a partir de la cadena molde (3' – 5').}$

La hebra molde es la segunda, la que se lee en sentido $3'\to 5'$. El ARNm es complementario y antiparalelo a ella, con uracilo en lugar de timina:

$\text{molde:}\ 3'\ \text{TACAGAAATTTAATGGGTCCT}\ 5'$

$\text{ARNm:}\ 5'\ \text{AUGUCUUUAAAUUACCCAGGA}\ 3'$

Conviene advertir que en el enunciado las dos hebras del ADN no son estrictamente complementarias entre sí; se ha trabajado, como pide el apartado, con la hebra molde $3'\to 5'$, que es además la que da sentido a los dos apartados siguientes.

$\textbf{b) Con ayuda del código genético, escriba la secuencia de aminoácidos de la proteína resultante.}$

Se lee el ARNm de tres en tres desde el codón de iniciación AUG:

$\text{AUG}\ \text{UCU}\ \text{UUA}\ \text{AAU}\ \text{UAC}\ \text{CCA}\ \text{GGA}$

$\text{NH}_2 - \text{Met} - \text{Ser} - \text{Leu} - \text{Asn} - \text{Tyr} - \text{Pro} - \text{Gly} - \text{COOH}$

Son siete aminoácidos; el fragmento no contiene codón de terminación, de modo que la traducción continuaría más allá de él.

$\textbf{c) En el ADN anterior, se produce una mutación al sustituir la guanina situada en la posición 15.ª por una citosina. ¿Qué proteína se producirá?}$

La guanina que ocupa la posición 15.ª de la hebra molde pasa a citosina, con lo que el molde queda $3'\ \text{TACAGAAATTTAAT}\underline{\text{C}}\text{GGTCCT}\ 5'$ y el ARNm resultante es

$5'\ \text{AUG}\ \text{UCU}\ \text{UUA}\ \text{AAU}\ \text{UAG}\ \text{CCA}\ \text{GGA}\ 3'$

El quinto triplete ha pasado de UAC (tirosina) a UAG, que es un codón de parada. La traducción se detiene ahí y se obtiene un péptido de solo cuatro aminoácidos:

$\text{NH}_2 - \text{Met} - \text{Ser} - \text{Leu} - \text{Asn} - \text{COOH}$

Es una mutación por sustitución de tipo sin sentido, que origina una proteína truncada y casi con seguridad no funcional.

$\textbf{d) Si la mutación que se produce es una inserción extra de una adenina en la posición 12.ª. ¿Qué provoca esta mutación en la secuencia obtenida?}$

Al intercalar una adenina en la posición 12.ª de la hebra molde, el ARNm pasa a ser

$5'\ \text{AUG}\ \text{UCU}\ \text{UUA}\ \text{AAU}\ \text{UUA}\ \text{CCC}\ \text{AGG}\ \text{A}\ 3'$

$\text{NH}_2 - \text{Met} - \text{Ser} - \text{Leu} - \text{Asn} - \text{Leu} - \text{Pro} - \text{Arg} - \ldots$

La inserción provoca un corrimiento o desplazamiento de la pauta de lectura: los tres primeros codones se mantienen, pero a partir del punto de inserción todos los tripletes se leen desplazados y la secuencia de aminoácidos cambia por completo. Este tipo de mutación suele ser mucho más grave que una sustitución, porque altera toda la proteína a partir de la mutación y con frecuencia hace aparecer un codón de parada prematuro.