Ejercicio resuelto de Código genético · Biología · 2024

A partir de la siguiente secuencia codificante de nucleótidos: [1,25 puntos]

(5'-CGACCCCTCATAGGCAAACACCGCTATATC-3')

a) Razone si se trata de ADN o ARN.

b) Determine la secuencia de aminoácidos a la que dará lugar, usando la figura adjunta.

c) Escriba una secuencia alternativa con una mutación que resulte en el cambio del aminoácido Pro por Thr.

$\textbf{a) Razone si se trata de ADN o ARN.}$

Se trata de ADN. La razón decisiva es que la secuencia contiene TIMINA (T) y no contiene ninguna uracilo (U): la timina es exclusiva del ADN, porque el ARN lleva uracilo en su lugar. Además, el propio enunciado la presenta como secuencia codificante de un gen, y los genes están escritos en ADN.

$\textbf{b) Determine la secuencia de aminoácidos a la que dará lugar, usando la figura adjunta.}$

Al ser la hebra CODIFICANTE, su secuencia coincide con la del ARN mensajero salvo en que donde el ADN pone timina el ARN pone uracilo. Basta, por tanto, con hacer ese cambio y leer en tripletes desde el primer nucleótido:

$5'\text{-CGA CCC CTC ATA GGC AAA CAC CGC TAT ATC-}3'$

$5'\text{-CGA CCC CUC AUA GGC AAA CAC CGC UAU AUC-}3'$

Traduciendo cada codón con la tabla del enunciado:

$\text{Codón}$	$\text{Aminoácido}$
CGA	Arg (arginina)
CCC	Pro (prolina)
CUC	Leu (leucina)
AUA	Ile (isoleucina)
GGC	Gly (glicina)
AAA	Lys (lisina)
CAC	His (histidina)
CGC	Arg (arginina)
UAU	Tyr (tirosina)
AUC	Ile (isoleucina)

El péptido resultante tiene diez aminoácidos: Arg-Pro-Leu-Ile-Gly-Lys-His-Arg-Tyr-Ile. Conviene notar que los 30 nucleótidos son un múltiplo exacto de tres y que ningún triplete corresponde a un codón de parada, de modo que la lectura no se interrumpe.

$\textbf{c) Escriba una secuencia alternativa con una mutación que resulte en el cambio del aminoácido Pro por Thr.}$

La prolina procede del segundo triplete, CCC. Los codones de treonina son ACU, ACC, ACA y ACG, así que la mutación más económica es sustituir la primera citosina de ese triplete por una adenina: CCC pasa a ACC, que codifica treonina.

La secuencia alternativa, con la base cambiada en la cuarta posición y todo lo demás igual, es:

$5'\text{-CGA ACC CTC ATA GGC AAA CAC CGC TAT ATC-}3'$

y el péptido que resulta es Arg-Thr-Leu-Ile-Gly-Lys-His-Arg-Tyr-Ile.

Se trata de una mutación PUNTUAL por SUSTITUCIÓN de una sola base, del tipo transversión, porque cambia una base pirimidínica por una púrica. No es silenciosa, ya que sí modifica el aminoácido; es una mutación de sentido erróneo. Y el cambio no es indiferente: la prolina es apolar y su nitrógeno forma parte de un anillo, lo que rigidiza la cadena e impide el giro, mientras que la treonina es polar sin carga y deja libre la rotación. Sustituir una por otra puede alterar el plegamiento local de la proteína y, con él, su función.