Ejercicio resuelto de Transcripción · Biología · 2022

En el tratamiento contra determinadas enfermedades (víricas, oncológicas...) es interesante impedir la expresión de un gen inhibiendo los enzimas implicados en la transcripción. Algunos de los más utilizados son inhibidores competitivos: "falsos nucleótidos", moléculas estructuralmente semejantes a los auténticos, que bloquean la transcripción. [1,5 puntos]

a) ¿Qué es la transcripción y cuál es la principal enzima implicada en este proceso?

b) ¿Qué diferencia hay entre exones e intrones?

c) Distinga entre inhibición competitiva y no competitiva.

$\textbf{a) ¿Qué es la transcripción y cuál es la principal enzima implicada en este proceso?}$

La transcripción es la síntesis de una molécula de ARN a partir de una de las hebras del ADN, que actúa como molde; es el primer paso de la expresión génica.

La enzima principal es la ARN polimerasa ADN dependiente, que reconoce el promotor, abre localmente la doble hélice y va añadiendo ribonucleótidos complementarios del molde sobre el extremo $3'$ libre, de modo que el ARN crece en sentido $5'\to 3'$, hasta llegar a la señal de terminación. En eucariotas existen tres: la ARN polimerasa I sintetiza el ARNr, la II el ARNm y la III el ARNt.

$\textbf{b) ¿Qué diferencia hay entre exones e intrones?}$

Los exones son los fragmentos del gen que contienen la información que finalmente se expresa: aparecen en el transcrito primario y también en el ARNm maduro, y por tanto se traducen.

Los intrones son fragmentos no codificantes intercalados entre los exones. Se transcriben, pero durante la maduración del ARNm se eliminan mediante el corte y empalme, de modo que no llegan a traducirse. Su presencia es característica de los genes eucariotas; los procariotas carecen prácticamente de ellos.

$\textbf{c) Distinga entre inhibición competitiva y no competitiva.}$

En la inhibición competitiva el inhibidor tiene una estructura parecida a la del sustrato y se une al propio centro activo, de manera que ambos compiten por él y solo uno puede ocuparlo. El efecto depende de las concentraciones relativas, así que aumentando la concentración de sustrato se revierte: la velocidad máxima se alcanza igual y lo que aumenta es la $K_M$ aparente. Los falsos nucleótidos del enunciado son un ejemplo.

En la inhibición no competitiva el inhibidor se une a un punto distinto del centro activo y altera la conformación de la enzima, que deja de ser eficaz. No compite con el sustrato, así que añadir más sustrato no sirve de nada: la velocidad máxima disminuye y la $K_M$ no cambia.