Ejercicio resuelto de Código genético · Biología · 2024

A partir de la secuencia de aminoácidos que aparece a continuación, conteste a las siguientes cuestiones: [1 punto]

${\text{NH}}_2-\text{Met}-\text{Ser}-\text{Arg}-\text{Ala}-\text{Leu}-\text{Thr}-\text{Val}-\text{Iso}-\text{Try}-\text{Lys}-\text{COOH}$



a) Escriba el ARNm que la ha originado. Indique su orientación.

b) Escriba la secuencia de bases de las dos hebras de ADN que han originado ese ARNm.

c) Indique si existe otra secuencia de bases que codifique para esta misma secuencia de aminoácidos. Justifique la respuesta.

d) Durante la traducción, se produce una parada repentina tras incorporar el aminoácido Lys de la secuencia problema. ¿Qué ha podido ocurrir? Razone la respuesta.

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Escriba}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{ARNm}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{ha}}\mathbf{\text{originado.}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{orientaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n.}}$

Se elige para cada aminoácido uno de los codones que lo codifican en la tabla del código genético y se añade al final un codón de terminación. El ARNm se lee y se escribe en sentido $5^{\mathrm{\prime }}\to 3^{\mathrm{\prime }}$:

$5^{\mathrm{\prime }}\text{ AUG UCU CGU GCU CUU ACU GUU AUU UGG AAA UAA }{3}^{\mathrm{\prime }}$

que se traduce como Met-Ser-Arg-Ala-Leu-Thr-Val-Iso-Try-Lys y la señal de parada.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Escriba}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{secuencia}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{bases}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{hebras}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{ADN}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{han}}\mathbf{\text{originado}}\mathbf{\text{ese}}\mathbf{\text{ARNm.}}$

La hebra molde es complementaria y antiparalela al ARNm, y la hebra codificante coincide con él salvo en que lleva timina en lugar de uracilo:

$\text{codificante: }{5}^{\mathrm{\prime }}\text{ ATGTCTCGTGCTCTTACTGTTATTTGGAAATAA }{3}^{\mathrm{\prime }}$

$\text{molde: }{3}^{\mathrm{\prime }}\text{ TACAGAGCACGAGAATGACAATAAACCTTTATT }{5}^{\mathrm{\prime }}$

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{si}}\mathbf{\text{existe}}\mathbf{\text{otra}}\mathbf{\text{secuencia}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{bases}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{codifique}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{esta}}\mathbf{\text{misma}}\mathbf{\text{secuencia}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{amino}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cidos.}}\mathbf{\text{Justifique}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{respuesta.}}$

Sí. El código genético está degenerado: los 64 tripletes codifican solo 20 aminoácidos, de modo que casi todos ellos admiten varios codones distintos (la serina, la leucina y la arginina hasta seis; la alanina, la treonina y la valina cuatro).

Únicamente la metionina y el triptófano tienen un solo codón. Por tanto, cambiando los codones sinónimos de los demás aminoácidos se obtienen numerosas secuencias de ARNm y de ADN diferentes que darían exactamente el mismo polipéptido.

$\mathbf{\text{d)}}\mathbf{\text{Durante}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{traducci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n,}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{produce}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{parada}}\mathbf{\text{repentina}}\mathbf{\text{tras}}\mathbf{\text{incorporar}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{amino}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cido}}\mathbf{\text{Lys}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{secuencia}}\mathbf{\text{problema.}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{ha}}\mathbf{\text{podido}}\mathbf{\text{ocurrir?}}\mathbf{\text{Razone}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{respuesta.}}$

Que el ribosoma ha encontrado un codón de terminación (UAA, UAG o UGA) justo después del codón de la lisina. Para esos tripletes no existe ningún ARNt con anticodón complementario; en su lugar se une un factor de liberación que hidroliza el enlace entre la cadena y el último ARNt, se libera el polipéptido y las subunidades del ribosoma se disocian.

Si la proteína debía ser más larga, ese codón de parada será prematuro y habrá aparecido por una mutación: bien una sustitución que convierte un codón con sentido en uno de parada (mutación sin sentido), bien una inserción o deleción que desplaza la pauta de lectura y hace aparecer un triplete de terminación aguas abajo. El resultado es una proteína truncada y normalmente no funcional.