Ejercicio resuelto de Código genético · Biología · Navarra · 2024

Un fragmento de ADN presenta la siguiente secuencia de bases: 3'...AAGCAATGTGGGCGGAGACCACGT...5'. La expresión de este fragmento, utilizado como molde, corresponde a un fragmento de proteína con la siguiente secuencia de aminoácidos: Phe-Val-Thr-Pro-Ala-Ser-Gly-Ala...

a) ¿Cuál sería el fragmento correspondiente al ARN mensajero?
b) Explica qué significa que el código genético es degenerado usando esta secuencia.

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{¿Cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{ser}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{fragmento}}\mathbf{\text{correspondiente}}\mathbf{\text{al}}\mathbf{\text{ARN}}\mathbf{\text{mensajero?}}$

El mRNA es complementario y antiparalelo a la hebra molde, y se sintetiza en sentido $5^{\mathrm{\prime }}\to 3^{\mathrm{\prime }}$ leyendo el molde de $3^{\mathrm{\prime }}$ a $5^{\mathrm{\prime }}$:

$\text{molde: }{3}^{\mathrm{\prime }}\text{ AAG CAA TGT GGG CGG AGA CCA CGT }{5}^{\mathrm{\prime }}$

$\text{mRNA: }{5}^{\mathrm{\prime }}\text{ UUC GUU ACA CCC GCC UCU GGU GCA }{3}^{\mathrm{\prime }}$

La comprobación es inmediata leyendo los ocho codones con el código genético: UUC es Phe, GUU es Val, ACA es Thr, CCC es Pro, GCC es Ala, UCU es Ser, GGU es Gly y GCA es Ala, es decir, la secuencia Phe-Val-Thr-Pro-Ala-Ser-Gly-Ala que da el enunciado.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Explica}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{significa}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{digo}}\mathbf{\text{gen}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{tico}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{degenerado}}\mathbf{\text{usando}}\mathbf{\text{esta}}\mathbf{\text{secuencia.}}$

Que el código sea degenerado significa que un mismo aminoácido puede estar codificado por varios codones distintos. Se debe a que hay $64$ tripletes posibles y solo $20$ aminoácidos: descontados los tres de parada, sobran codones, y el exceso se reparte entre los aminoácidos.

La propia secuencia lo demuestra. La alanina aparece dos veces en el fragmento de proteína, y no está codificada las dos veces por el mismo triplete: la primera vez lo está por GCC y la segunda por GCA. Dos codones distintos, el mismo aminoácido.

La degeneración afecta sobre todo a la tercera base del codón, que es la que suele variar sin cambiar el aminoácido. Esto tiene una consecuencia importante: muchas mutaciones puntuales en esa tercera posición son silenciosas, no alteran la proteína, y el código actúa así como un amortiguador frente a los errores.

Conviene añadir que degenerado no es lo mismo que ambiguo: cada codón codifica un único aminoácido, y esa correspondencia sí es unívoca.