Ejercicio resuelto de Código genético · Biología · Aragón · 2021

Responda las siguientes cuestiones: [2 puntos]

Primera letra (extremo 5')	Segunda letra: U	Segunda letra: C	Segunda letra: A	Segunda letra: G	Tercera letra (extremo 3') U	UUU Phe	UCU Ser	UAU Tyr	UGU Cys	U U	UUC Phe	UCC Ser	UAC Tyr	UGC Cys	C U	UUA Leu	UCA Ser	UAA STOP	UGA STOP	A U	UUG Leu	UCG Ser	UAG STOP	UGG Trp	G C	CUU Leu	CCU Pro	CAU His	CGU Arg	U C	CUC Leu	CCC Pro	CAC His	CGC Arg	C C	CUA Leu	CCA Pro	CAA Gln	CGA Arg	A C	CUG Leu	CCG Pro	CAG Gln	CGG Arg	G A	AUU Ile	ACU Thr	AAU Asn	AGU Ser	U A	AUC Ile	ACC Thr	AAC Asn	AGC Ser	C A	AUA Ile	ACA Thr	AAA Lys	AGA Arg	A A	AUG Met	ACG Thr	AAG Lys	AGG Arg	G G	GUU Val	GCU Ala	GAU Asp	GGU Gly	U G	GUC Val	GCC Ala	GAC Asp	GGC Gly	C G	GUA Val	GCA Ala	GAA Glu	GGA Gly	A G	GUG Val	GCG Ala	GAG Glu	GGG Gly	G

a) Escriba la secuencia de ARNm que se transcribiría de la siguiente cadena hebra de una molécula de ADN bicatenario: [0,2 puntos]

3'…TACAAGTACTTGTTTCTTATT…5'

b) Escriba la secuencia de aminoácidos que resultaría de la traducción. [0,6 puntos]

c) Suponga que las dos G se cambian por A, ¿cómo afectarían estas mutaciones a la secuencia de aminoácidos? ¿Cómo lo explicaría? ¿Qué tipo de mutación sería? [0,6 puntos]

d) Y si se eliminan las G, ¿cómo afectaría en este caso y qué tipo de mutación sería? [0,6 puntos]

$\textbf{a) Escriba la secuencia de ARNm que se transcribiría de la siguiente cadena hebra de una molécula de ADN bicatenario: [0,2 puntos]}$

La hebra molde se lee en sentido $3' \rightarrow 5'$ y el ARN se sintetiza en sentido $5' \rightarrow 3'$, colocando frente a cada base su complementaria y sustituyendo la timina por uracilo.

Secuencia de ADN: $3'\ \text{TAC AAG TAC TTG TTT CTT ATT}\ 5'$

Secuencia de ARNm: $5'\ \text{AUG UUC AUG AAC AAA GAA UAA}\ 3'$

$\textbf{b) Escriba la secuencia de aminoácidos que resultaría de la traducción. [0,6 puntos]}$

Basta leer los codones del ARNm en la tabla del código genético. El primero, $\text{AUG}$, es el codón de inicio y codifica metionina; el último, $\text{UAA}$, es un codón de parada y no incorpora ningún aminoácido.

$\text{Codón}$	$\text{AUG}$	$\text{UUC}$	$\text{AUG}$	$\text{AAC}$	$\text{AAA}$	$\text{GAA}$	$\text{UAA}$
Aminoácido	Met	Phe	Met	Asn	Lys	Glu	STOP

Secuencia proteica: $\text{NH}_2\text{-Met-Phe-Met-Asn-Lys-Glu-COOH}$

El péptido resultante tiene, por tanto, seis aminoácidos.

$\textbf{c) Suponga que las dos G se cambian por A, ¿cómo afectarían estas mutaciones a la secuencia de aminoácidos? ¿Cómo lo explicaría? ¿Qué tipo de mutación sería? [0,6 puntos]}$

Las dos guaninas de la hebra molde están en el segundo y en el cuarto triplete. Al sustituirlas por adenina, la secuencia y su transcrito quedan así:

Secuencia de ADN: $3'\ \text{TAC AA}\underline{\text{A}}\ \text{TAC TT}\underline{\text{A}}\ \text{TTT CTT ATT}\ 5'$

Secuencia de ARNm: $5'\ \text{AUG UU}\underline{\text{U}}\ \text{AUG AA}\underline{\text{U}}\ \text{AAA GAA UAA}\ 3'$

Secuencia proteica: $\text{NH}_2\text{-Met-Phe-Met-Asn-Lys-Glu-COOH}$

La secuencia de aminoácidos no cambia en absoluto: la proteína resultante es idéntica a la original.

La explicación está en que el código genético es degenerado, es decir, varios codones distintos codifican el mismo aminoácido. Aquí el codón $\text{UUC}$ ha pasado a $\text{UUU}$, y ambos codifican fenilalanina, y el codón $\text{AAC}$ ha pasado a $\text{AAU}$, y ambos codifican asparagina. Se trata, por tanto, de mutaciones silenciosas.

Serían mutaciones génicas por sustitución de bases y, más concretamente, transiciones, porque se sustituye una base púrica, la guanina, por otra base púrica, la adenina.

$\textbf{d) Y si se eliminan las G, ¿cómo afectaría en este caso y qué tipo de mutación sería? [0,6 puntos]}$

Al eliminar las dos guaninas la secuencia pierde dos nucleótidos, y como dos no es múltiplo de tres, se desplaza el marco de lectura a partir de la primera pérdida: todos los tripletes siguientes se reagrupan de otra manera.

Secuencia de ADN: $3'\ \text{TAC AAT ACT TTT TCT TAT T}\ 5'$

Secuencia de ARNm: $5'\ \text{AUG UUA UGA AAA AGA AUA A}\ 3'$

Secuencia proteica: $\text{NH}_2\text{-Met-Leu-COOH}$

El cambio es drástico: la proteína pasa de seis aminoácidos a solo dos, y el segundo es además distinto del que había. La razón es que el tercer codón se ha convertido en $\text{UGA}$, que es un codón de parada, de modo que la traducción se interrumpe ahí y se obtiene una proteína truncada, casi con seguridad no funcional.

Sería una mutación génica por pérdida o deleción de bases, del tipo de las que desplazan el marco de lectura.