Ejercicio resuelto de Código genético · Biología · 2023

Si la hebra codificante (o informativa) de un oligonucleótido es:

5´-ATG AGC CGA ATG TAA-3´…

a) Escriba la secuencia de la hebra molde de ADN y del ARNm. (0,8)

b) Utilizando la tabla con el código genético de la derecha, escriba la secuencia del oligopéptido codificado por el siguiente ARNm: 5´-AGC-AUG-UUA-UAC-3´. Defina qué es una mutación puntual o génica e indique una de sus consecuencias. (0,8)

c) ¿Por qué el código genético es degenerado? Razone la respuesta. (0,4)

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

$\textbf{a) Escriba la secuencia de la hebra molde de ADN y del ARNm. (0,8)}$

La hebra molde es la complementaria y antiparalela de la codificante, así que se obtiene emparejando A con T y G con C y escribiéndola en sentido contrario. El ARN mensajero se transcribe sobre esa molde y resulta, por tanto, idéntico a la codificante salvo que lleva uracilo en lugar de timina.

$\text{codificante:}\quad 5'\text{-ATG AGC CGA ATG TAA-}3'$

$\text{molde:}\qquad\quad\ \ 3'\text{-TAC TCG GCT TAC ATT-}5'$

$\text{ARNm:}\qquad\quad\ 5'\text{-AUG AGC CGA AUG UAA-}3'$

$\textbf{b) Utilizando la tabla con el código genético de la derecha, escriba la secuencia del oligopéptido codificado por el siguiente ARNm: 5´-AGC-AUG-UUA-UAC-3´. Defina qué es una mutación puntual o génica e indique una de sus consecuencias. (0,8)}$

Leyendo los cuatro codones en la tabla del enunciado:

$\text{Codón}$	$\text{Aminoácido}$
AGC	Ser (serina)
AUG	Met (metionina)
UUA	Leu (leucina)
UAC	Tyr (tirosina)

El oligopéptido codificado es, por tanto, Ser-Met-Leu-Tyr.

Una mutación puntual o génica es una alteración de la secuencia de nucleótidos dentro de un gen que afecta a una sola base o a muy pocas: puede ser una sustitución de una base por otra, una inserción o una deleción.

Entre sus consecuencias puede señalarse cualquiera de estas. Si es una sustitución en la tercera base de un codón, lo más probable es que no tenga ningún efecto, porque el código está degenerado y el codón nuevo codifica el mismo aminoácido: es una mutación silenciosa. Si cambia el aminoácido, la proteína puede seguir funcionando o perder su actividad, según dónde caiga el cambio; el caso clásico es la anemia falciforme. Y si la mutación es una inserción o una deleción de un número de bases que no sea múltiplo de tres, desplaza la pauta de lectura y todos los codones siguientes se leen mal, de modo que la proteína resultante es completamente distinta e inservible.

$\textbf{c) ¿Por qué el código genético es degenerado? Razone la respuesta. (0,4)}$

Porque hay más codones que aminoácidos. Con cuatro bases distintas y una lectura de tres en tres se pueden formar

$4^3 = 64\ \text{codones}$

y solo hay 20 aminoácidos proteicos. Descontando los tres codones de parada quedan 61 codones con sentido para esos 20 aminoácidos, así que la mayoría tiene más de uno; solo la metionina y el triptófano están codificados por un único codón. A esos codones que codifican el mismo aminoácido se les llama sinónimos, y suelen diferenciarse únicamente en la tercera base.

Degenerado no significa ambiguo: cada codón sigue codificando un solo aminoácido. La degeneración, de hecho, protege: hace que muchas mutaciones en la tercera base no tengan ninguna consecuencia sobre la proteína.