Ejercicio resuelto de Código genético · Biología · Navarra · 2021

Dada la secuencia de DNA 5'-ATG AAA TTT AGT ATT AGG-3',

a) Escribe la secuencia de DNA complementaria señalando los extremos;
b) Escribe la secuencia del m-RNA a la que da lugar;
c) ¿Cuántos aminoácidos codifica esa secuencia?
d) Si se produce una incorporación errónea en la sexta base ¿Tendrá repercusión en el aminoácido codificado? Razona tu respuesta.

$\textbf{a) Escribe la secuencia de DNA complementaria señalando los extremos;}$

La hebra complementaria es antiparalela y se obtiene emparejando adenina con timina y guanina con citosina:

$5'\text{-ATG AAA TTT AGT ATT AGG-}3'$

$3'\text{-TAC TTT AAA TCA TAA TCC-}5'$

$\textbf{b) Escribe la secuencia del m-RNA a la que da lugar;}$

La hebra molde es la complementaria, la que se lee en sentido $3'\rightarrow 5'$, de modo que el mensajero resulta idéntico a la hebra dada sustituyendo la timina por uracilo:

$5'\text{-AUG AAA UUU AGU AUU AGG-}3'$

Que el primer triplete sea AUG, el codón de iniciación, confirma que esa es la lectura correcta.

$\textbf{c) ¿Cuántos aminoácidos codifica esa secuencia?}$

El fragmento tiene $18$ nucleótidos, que se agrupan en $18/3 = 6$ codones. Como ninguno de ellos es un codón de parada, los seis codifican aminoácido:

$\text{AUG-AAA-UUU-AGU-AUU-AGG} \rightarrow \text{Met-Lys-Phe-Ser-Ile-Arg}$

La secuencia codifica, por tanto, seis aminoácidos.

$\textbf{d) Si se produce una incorporación errónea en la sexta base ¿Tendrá repercusión en el aminoácido codificado? Razona tu respuesta.}$

Depende de por qué base se sustituya, y ese es precisamente el interés de la pregunta.

La sexta base es la última adenina del segundo triplete, AAA, que codifica lisina. Al ser la tercera posición del codón, es la más protegida por la degeneración del código genético.

Si la adenina se sustituye por guanina, el codón pasa a ser AAG, que también codifica lisina: la mutación es silenciosa y la proteína no cambia en absoluto.

Si se sustituye por citosina o por timina, el codón pasa a ser AAC o AAU, que codifican asparagina: la mutación es de cambio de sentido y la proteína lleva un aminoácido distinto en esa posición. Su efecto dependerá entonces de si esa posición es o no relevante para el plegamiento o para el centro activo.

La conclusión es que un cambio en la tercera base de un codón muy a menudo no tiene consecuencias, y que ahí reside una de las ventajas de que el código sea degenerado: actúa como un amortiguador frente a los errores.