Ejercicio resuelto de Transcripción · Biología · Asturias · 2025

El esquema adjunto muestra los núcleos de dos células A y B que corresponden a dos tipos celulares distintos del mismo organismo y el esquema de un proceso de biosíntesis que tiene lugar dentro del núcleo.




1. Explique cuál es la diferencia más evidente entre los núcleos que se muestran y cómo afecta esa diferencia al proceso que se muestra en el esquema. [1 punto]

2. Explique qué es un intrón y un exón e indique si las células A y B (del mismo organismo) tendrán el mismo o diferente número de intrones/exones. Justifique su respuesta. [1 punto]

3. Si sabemos que una de las dos células se encuentra en fase S de interfase, esto es, duplicando su ADN, explique si podemos deducir cuál de las dos células sería, A o B. Justifique su respuesta. [0,5 puntos]

$\textbf{1. Explique cuál es la diferencia más evidente entre los núcleos que se muestran y cómo afecta esa diferencia al proceso que se muestra en el esquema. [1 punto]}$

La diferencia evidente está en el $\textbf{grado de condensación de la cromatina}$. En el núcleo A la mayor parte del contenido es material muy denso a los electrones, en grandes masas oscuras: es $\textbf{heterocromatina}$, cromatina fuertemente condensada. En el núcleo B la mayor parte aparece clara y dispersa, con solo algunos grumos oscuros pegados a la envoltura: predomina la $\textbf{eucromatina}$, cromatina laxa.

El proceso del esquema es la transcripción, y esa diferencia lo condiciona por completo. Para que la ARN-polimerasa se una al promotor y abra la doble hélice, el ADN tiene que estar $\textbf{accesible}$; en la heterocromatina, con los nucleosomas apretados en fibras de 30 nm y superiores, la enzima no puede alcanzarlo, y esos genes están silenciados. En la eucromatina, en cambio, el ADN está descondensado y disponible.

La conclusión es que el núcleo B corresponde a una célula transcripcionalmente $\textbf{muy activa}$, que sintetiza mucho ARN, y el núcleo A a una célula con la expresión génica muy reducida, típicamente una célula diferenciada y especializada que solo mantiene activos unos pocos genes. Es la explicación de que dos células del mismo organismo, con el mismo ADN, sean tan distintas: no se diferencian en la información, sino en qué parte de ella leen.

$\textbf{2. Explique qué es un intrón y un exón e indique si las células A y B (del mismo organismo) tendrán el mismo o diferente número de intrones/exones. Justifique su respuesta. [1 punto]}$

Los genes de los eucariotas están fragmentados. Un $\textbf{exón}$ es cada uno de los tramos del gen que permanecen en el ARN mensajero maduro y que, en su caso, se traducirán a proteína. Un $\textbf{intrón}$ es cada uno de los tramos intercalados entre ellos que sí se transcriben al ARN precursor pero se eliminan durante la maduración, en el corte y empalme o splicing, de modo que no llegan a traducirse.

Las células A y B tendrán $\textbf{el mismo número}$ de intrones y exones. La justificación es que, siendo del mismo organismo, proceden todas del mismo cigoto por mitosis y por tanto tienen $\textbf{el mismo ADN}$: la mitosis reparte copias idénticas del genoma. Los intrones y los exones son una característica de la secuencia del gen, es decir, están escritos en el ADN, y no dependen de lo que la célula haga con él.

Lo que sí puede ser distinto es otra cosa: qué genes transcribe cada célula —muy pocos en A y muchos en B— y, dentro de un mismo gen, qué exones conserva el ARN maduro, porque la maduración alternativa permite empalmarlos de maneras diferentes en tejidos diferentes. Pero el gen, en el ADN, es idéntico en las dos.

$\textbf{3. Si sabemos que una de las dos células se encuentra en fase S de interfase, esto es, duplicando su ADN, explique si podemos deducir cuál de las dos células sería, A o B. Justifique su respuesta. [0,5 puntos]}$

Sí podemos deducirlo: sería la célula $\textbf{B}$, la del núcleo con la cromatina descondensada.

La justificación es la misma que en el primer apartado. Para replicarse, el ADN tiene que abrirse: la helicasa debe separar las dos hebras y la ADN-polimerasa recorrerlas, y eso exige que los nucleosomas se desmonten localmente y la fibra esté laxa. Un núcleo lleno de heterocromatina compacta, como el A, es incompatible con una replicación en marcha; de hecho la heterocromatina es la última en replicarse y su abundancia es el sello de las células que han salido del ciclo celular y están diferenciadas de forma permanente.

A ello se añade que una célula en fase S está preparándose para dividirse y necesita sintetizar histonas y enzimas en cantidad, lo que exige una transcripción intensa que solo el núcleo B puede sostener.