Ejercicio resuelto de Síntesis de proteínas · Biología · 2024

Tenemos el siguiente ADN, procedente de un cromosoma bacteriano: [1 punto]

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



a) Escriba la molécula de ARNm que se formará al transcribirse dicho ADN, sabiendo que la hebra molde es la que presenta dirección 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 timina situada en la posición 7.ª por una citosina. ¿Qué secuencia proteica se producirá?

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

$\textbf{a) Escriba la molécula de ARNm que se formará al transcribirse dicho ADN, sabiendo que la hebra molde es la que presenta dirección 3'-5'.}$

El ARNm es complementario y antiparalelo a la hebra molde, con uracilo en lugar de timina:

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

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

que coincide, como era de esperar, con la hebra codificante cambiando la T por la U.

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

Se lee el ARNm de tres en tres a partir del codón de iniciación:

$\text{AUG}\ \text{GGC}\ \text{AAA}\ \text{CGC}\ \text{UUU}\ \text{GAC}\ \text{UAA}$

$\text{NH}_2 - \text{Met} - \text{Gly} - \text{Lys} - \text{Arg} - \text{Phe} - \text{Asp} - \text{COOH}$

El último triplete, UAA, es un codón de parada y no codifica ningún aminoácido, de modo que el péptido tiene seis aminoácidos.

$\textbf{c) En el ADN anterior, se produce una mutación al sustituir la timina situada en la posición 7.ª por una citosina. ¿Qué secuencia proteica se producirá?}$

La timina que ocupa la posición 7.ª de la hebra molde pasa a citosina, con lo que el ARNm resultante es

$5'\ \text{AUG}\ \text{GGC}\ \text{G}\text{AA}\ \text{CGC}\ \text{UUU}\ \text{GAC}\ \text{UAA}\ 3'$

$\text{NH}_2 - \text{Met} - \text{Gly} - \text{Glu} - \text{Arg} - \text{Phe} - \text{Asp} - \text{COOH}$

El tercer codón ha pasado de AAA (lisina) a GAA (ácido glutámico). Se trata de una mutación génica por sustitución de tipo de cambio de sentido: la proteína conserva su longitud pero cambia un aminoácido, y el cambio no es menor, porque la lisina es básica y el glutámico ácido.

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

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

$5'\ \text{AUG}\ \text{GGC}\ \text{AAA}\ \text{CGU}\ \text{CUU}\ \text{UGA}\ \ldots\ 3'$

$\text{NH}_2 - \text{Met} - \text{Gly} - \text{Lys} - \text{Arg} - \text{Leu} - \text{COOH}$

La inserción provoca un corrimiento de la pauta de lectura: a partir del punto de inserción todos los tripletes se leen desplazados una posición. Aquí el cuarto codón sigue codificando arginina, el quinto pasa a leucina y el sexto se convierte en UGA, un codón de parada, de manera que la traducción se detiene antes de tiempo y se obtiene un péptido más corto y no funcional.