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. Indique cómo se denomina el proceso que representa el esquema, el nombre de la molécula en color rojo, y explique si la región promotora (o promotor) se localiza en la cadena o hebra codificante. Justifique su respuesta. [1 punto]

2. Las letras A-B-C-D señalan los extremos de las moléculas; indique a qué corresponde cada una de estas letras. [1 punto]

3. Explique si es posible que a partir de un único gen se puedan producir dos proteínas con funciones diferentes en una célula eucariota. [0,5 puntos]

$\textbf{1. Indique cómo se denomina el proceso que representa el esquema, el nombre de la molécula en color rojo, y explique si la región promotora (o promotor) se localiza en la cadena o hebra codificante. Justifique su respuesta. [1 punto]}$

El proceso es la $\textbf{transcripción}$: el esquema muestra la burbuja de transcripción, con la doble hélice abierta y una molécula nueva sintetizándose sobre una de las hebras. La molécula roja es el $\textbf{ARN mensajero}$, o más exactamente el transcrito primario que después madurará a ARNm.

Que se trata de ARN se comprueba en el propio dibujo: enfrentada al tramo de molde $\mathrm{ATCTCGAGGAAGT}$, la cadena roja lee $\mathrm{UAGAGCUCCUUCA}$, complementaria de aquel y con $\textbf{uracilo}$ en lugar de timina.

En cuanto al promotor, la respuesta exige una precisión. El promotor es una $\textbf{secuencia de ADN bicatenario}$ situada corriente arriba del punto de inicio de la transcripción, y como tal está en las dos hebras: la ARN-polimerasa y los factores de transcripción reconocen el dúplex, no una hebra suelta. Ahora bien, por convenio la secuencia del promotor —la caja TATA, por ejemplo— se escribe y se sitúa en la $\textbf{hebra codificante}$, que es la que tiene el mismo sentido y la misma secuencia que el ARN. Y hay un motivo de fondo para hacerlo así: es la posición del promotor la que decide cuál de las dos hebras va a hacer de molde en ese gen y en qué dirección avanzará la enzima. Conviene añadir que el promotor $\textbf{no se transcribe}$: queda por delante del primer nucleótido copiado.

$\textbf{2. Las letras A-B-C-D señalan los extremos de las moléculas; indique a qué corresponde cada una de estas letras. [1 punto]}$

El razonamiento parte de un solo dato: el ARN se sintetiza siempre en sentido $5'\rightarrow3'$, y la flecha del esquema indica que crece hacia la derecha, hacia C. De ahí se deduce todo lo demás, porque el ARN y su molde son antiparalelos.

$\text{Letra}$	$\text{Molécula}$	$\text{Extremo}$
A	Hebra molde del ADN (la de abajo, la que se copia)	Extremo $3'$
B	Hebra codificante del ADN (la de arriba)	Extremo $5'$
C	ARN recién sintetizado	Extremo $3'$, por donde crece
D	ARN recién sintetizado	Extremo $5'$, el que se hizo primero

Es decir: la ARN-polimerasa lee la hebra molde en sentido $3'\rightarrow5'$, empezando por el lado de A, y va dejando tras de sí un ARN que crece por su extremo $3'$. Y como las dos hebras del ADN también son antiparalelas entre sí, si el molde presenta a la izquierda su $3'$, la codificante presenta ahí su $5'$.

$\textbf{3. Explique si es posible que a partir de un único gen se puedan producir dos proteínas con funciones diferentes en una célula eucariota. [0,5 puntos]}$

Sí es posible, y de hecho es lo habitual: se calcula que la mayoría de los genes humanos dan más de una proteína.

El mecanismo principal es la $\textbf{maduración alternativa}$ o splicing alternativo. Como el gen está fragmentado en exones e intrones, el espliceosoma puede empalmar los exones de más de una manera: incluir un exón en un ARNm y omitirlo en otro, o usar puntos de corte distintos. Se obtienen así ARN mensajeros maduros diferentes a partir del mismo transcrito primario y, al traducirlos, proteínas con secuencias distintas y funciones distintas. Es lo que explica que un genoma de unos 20.000 genes sostenga un proteoma varias veces mayor.

Hay además otras dos vías: el uso de promotores o de señales de poliadenilación alternativos, que producen transcritos de distinta longitud, y la maduración postraduccional, en la que una misma proteína precursora se corta en fragmentos con funciones diferentes, como ocurre con la proopiomelanocortina.