Ejercicio resuelto de Replicación · Biología · 2022

La bioquímica española Margarita Salas, fallecida en noviembre de 2019, fue pionera del estudio de la biología molecular en nuestro país. Quizás el hecho más notable de su extraordinaria labor científica fue el descubrimiento de la ADN polimerasa del fago $\mathrm{\Phi }29$, que ha tenido muchas aplicaciones en biotecnología. [1,5 puntos]

a) Defina fago o bacteriófago.

b) Con respecto a la ADN polimerasa, diga qué tipo de molécula es y cuál es su actividad.

c) ¿Qué diferencia hay entre replicación y transcripción?

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Defina}}\mathbf{\text{fago}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{bacteri}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{fago.}}$

Un fago o bacteriófago es un virus que infecta bacterias.

Como todo virus, es una forma acelular constituida por un ácido nucleico (en la mayoría de los fagos, ADN bicatenario) y una cápsida proteica, y solo puede multiplicarse dentro de una célula, cuya maquinaria utiliza. Los mejor conocidos tienen cápsida compleja, con una cabeza icosaédrica que aloja el ADN, una cola contráctil y unas fibras caudales con las que se fijan a la pared bacteriana e inyectan su material genético, dejando la cápsida fuera. Pueden seguir un ciclo lítico o uno lisogénico.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Con}}\mathbf{\text{respecto}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{ADN}}\mathbf{\text{polimerasa,}}\mathbf{\text{diga}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{tipo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{actividad.}}$

Es una proteína, y más concretamente una enzima: un biocatalizador que acelera una reacción química sin consumirse en ella y con gran especificidad.

Su actividad consiste en sintetizar ADN: añade desoxirribonucleótidos complementarios de una hebra molde sobre el extremo $3^{\mathrm{\prime }}$-OH libre de una cadena en crecimiento, de manera que esta se alarga siempre en sentido $5^{\mathrm{\prime }}\to 3^{\mathrm{\prime }}$. No puede empezar una cadena de cero, por lo que necesita un cebador. Muchas ADN polimerasas poseen además actividad exonucleasa correctora, que elimina el nucleótido mal apareado y lo sustituye por el correcto, lo que explica la enorme fidelidad de la replicación. La del fago $\mathrm{\Phi }29$ que estudió Margarita Salas destaca por su procesividad y por amplificar ADN a temperatura constante, de ahí su interés biotecnológico.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{diferencia}}\mathbf{\text{hay}}\mathbf{\text{entre}}\mathbf{\text{replicaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{transcripci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n?}}$

$\text{Replicaci}\acute{\text{o}}\text{n}$	$\text{Transcripci}\acute{\text{o}}\text{n}$ Copia todo el ADN de la célula	Copia solo un gen o un grupo de genes Se copian las dos hebras, cada una molde de la suya	Solo se copia una de las dos hebras, la hebra molde El producto es ADN, con desoxirribosa y timina	El producto es ARN, con ribosa y uracilo La lleva a cabo la ADN polimerasa	La lleva a cabo la ARN polimerasa Ocurre una sola vez por ciclo, en la fase S	Ocurre muchas veces y cuando la célula lo necesita Su fin es transmitir la información a las células hijas	Su fin es expresar la información para sintetizar proteínas