Ejercicio resuelto de Replicación · Biología · Aragón · 2024

Responda las siguientes cuestiones: [2 puntos]



a) Si una cadena de ADN de 300 nucleótidos codifica para una proteína que se sintetiza en el hígado, i) ¿podemos saber el número de aminoácidos que tendrá esa proteína? ii) ¿Y si se trata de un ADN bacteriano? Razone la respuesta en ambos casos. [0,8 puntos]

b) Indique qué representan en el dibujo los procesos A y B y razone a qué tipo celular corresponde cada uno de ellos. [0,6 puntos]

c) ¿Qué nombre reciben las estructuras C-E? [0,2 puntos]

d) Nombre dos enzimas implicadas en llevar a cabo este proceso celular y mencione su función en el mismo. [0,4 puntos]

$\textbf{a) Si una cadena de ADN de 300 nucleótidos codifica para una proteína que se sintetiza en el hígado, i) ¿podemos saber el número de aminoácidos que tendrá esa proteína? ii) ¿Y si se trata de un ADN bacteriano? Razone la respuesta en ambos casos. [0,8 puntos]}$

i) No podemos saberlo con seguridad. Las células del hígado son eucariotas y en los genes eucarióticos la secuencia codificante está interrumpida por intrones, que son fragmentos no codificantes. Los intrones se transcriben al ARN mensajero precursor, pero se eliminan durante la maduración, de manera que el ARN mensajero maduro es más corto que el gen y no sabemos qué proporción de esos $300$ nucleótidos corresponde a exones. Solo podríamos afirmar que la proteína tendrá como máximo un centenar de aminoácidos.

ii) En el caso de un ADN bacteriano sí podríamos calcularlo, porque los genes procarióticos carecen de intrones y toda la secuencia es codificante. Como cada aminoácido está codificado por un triplete, $300 : 3 = 100$ tripletes, y descontando el codón de parada, que no codifica ningún aminoácido, la proteína tendría aproximadamente $99$ aminoácidos, es decir, del orden de $100$.

$\textbf{b) Indique qué representan en el dibujo los procesos A y B y razone a qué tipo celular corresponde cada uno de ellos. [0,6 puntos]}$

Ambos esquemas representan la replicación del ADN, es decir, la síntesis de dos moléculas hijas idénticas a partir de la molécula parental, con las hebras separándose a partir de un origen y sintetizándose las nuevas hebras de forma bidireccional.

El proceso A corresponde a una célula procariota. Se deduce porque el ADN es circular y porque presenta un único origen de replicación, del que parten las dos horquillas que recorren la molécula en sentidos opuestos hasta encontrarse.

El proceso B corresponde a una célula eucariota. Se deduce porque el ADN es lineal y porque presenta varios orígenes de replicación repartidos a lo largo de la molécula, que se abren simultáneamente; esto es necesario para replicar en un tiempo razonable una molécula mucho más larga que la bacteriana.

$\textbf{c) ¿Qué nombre reciben las estructuras C-E? [0,2 puntos]}$

Reciben el nombre de burbujas u ojos de replicación, cada uno de ellos delimitado por dos horquillas de replicación. Al conjunto formado por el origen y la región de ADN que replica se le denomina replicón.

$\textbf{d) Nombre dos enzimas implicadas en llevar a cabo este proceso celular y mencione su función en el mismo. [0,4 puntos]}$

La ADN polimerasa sintetiza las nuevas hebras de ADN añadiendo nucleótidos complementarios a los de la hebra molde. Solo puede alargar una cadena preexistente y siempre lo hace en sentido $5' \rightarrow 3'$.

La helicasa desenrolla y separa las dos hebras de la doble hélice rompiendo los puentes de hidrógeno entre las bases, y deja así las hebras molde accesibles para la replicación.

También sería válido citar la ADN ligasa, que une los fragmentos de Okazaki de la hebra retardada formando el enlace fosfodiéster entre el extremo $3'$ de un fragmento y el extremo $5'$ del siguiente, o la primasa, que sintetiza los cebadores de ARN.