Ejercicio resuelto de Transcripción · Biología · Navarra · 2020

a) Describe la estructura de un mRNA eucariota
b) Cita tres eventos que tienen lugar para trasformar un mRNA primario en un mRNA maduro
c) Indica una semejanza y una diferencia entre el mRNA y tRNA.

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Describe}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{estructura}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{mRNA}}\mathbf{\text{eucariota}}$

El mRNA maduro de un eucariota es una molécula lineal, monocatenaria, en la que se distinguen cinco regiones.

La caperuza o cap, en el extremo $5^{\mathrm{\prime }}$: una metil-guanosina unida de forma peculiar, mediante un enlace $5^{\mathrm{\prime }}\text{-}{5}^{\mathrm{\prime }}$ trifosfato. Protege al mensajero de las exonucleasas, favorece su salida del núcleo y es la señal que reconoce la subunidad menor del ribosoma para iniciar la traducción.

La región $5^{\mathrm{\prime }}$ no traducida, que precede al codón de inicio y que interviene en la regulación de la traducción.

La región codificante, que va desde el codón de iniciación AUG hasta el codón de parada, y que contiene, en tripletes, la información sobre el número, el tipo y el orden de los aminoácidos de la proteína.

La región $3^{\mathrm{\prime }}$ no traducida, posterior al codón de parada, que contiene señales que regulan la estabilidad del mensajero.

Y la cola de poli(A) en el extremo $3^{\mathrm{\prime }}$: una secuencia de decenas o cientos de adeninas que protege el extremo, facilita el transporte al citoplasma y determina en buena medida la vida media del mensajero.

Un rasgo importante es que el mRNA eucariota es monocistrónico: cada molécula codifica una sola proteína, a diferencia del procariota, que suele ser policistrónico.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Cita}}\mathbf{\text{tres}}\mathbf{\text{eventos}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{tienen}}\mathbf{\text{lugar}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{trasformar}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{mRNA}}\mathbf{\text{primario}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{mRNA}}\mathbf{\text{maduro}}$

El primero es la adición de la caperuza en el extremo $5^{\mathrm{\prime }}$, que se produce muy pronto, cuando el transcrito apenas tiene unas decenas de nucleótidos.

El segundo es la poliadenilación: tras el corte del transcrito en el punto que marca una señal específica, la poli(A)-polimerasa añade la cola de adeninas en el extremo $3^{\mathrm{\prime }}$.

El tercero es el splicing o corte y empalme, del que se encarga el espliceosoma: se eliminan los intrones —las secuencias no codificantes— y se empalman entre sí los exones. Es el paso más determinante, y no solo por lo que elimina: mediante el splicing alternativo, un mismo transcrito puede empalmarse de varias maneras y dar proteínas distintas, lo que explica que unos veinte mil genes humanos produzcan un número de proteínas muy superior.

Los tres ocurren en el núcleo, y solo cuando han terminado el mensajero puede atravesar los poros nucleares.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{Indica}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{semejanza}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{diferencia}}\mathbf{\text{entre}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{mRNA}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{tRNA.}}$

Como semejanza: ambos son ácidos ribonucleicos, es decir, polímeros de ribonucleótidos —con ribosa y con uracilo en lugar de timina— unidos por enlaces fosfodiéster, monocatenarios, sintetizados en el núcleo por transcripción a partir de un molde de DNA y activos en el citoplasma durante la traducción.

Como diferencia: su función y, con ella, su forma. El mRNA aporta la información y para ello permanece extendido, sin estructura secundaria estable, de modo que el ribosoma pueda leerlo codón a codón; es además una molécula de vida corta, que se degrada en horas. El tRNA, en cambio, no lleva información sino aminoácidos: su cadena se pliega sobre sí misma apareando zonas complementarias y adopta una estructura secundaria fija en forma de hoja de trébol, con un extremo aceptor $\text{CCA}$ donde se une el aminoácido y un bucle con el anticodón que reconoce al codón. Es, además, mucho más corto —unos setenta y cinco nucleótidos— y mucho más estable.