Ejercicio resuelto de Biología · 2025

La regulación de la expresión génica es fundamental para la adaptación de los organismos a su entorno y para el desarrollo y diferenciación celular. [1 punto]

a) ¿Qué mecanismo regula la expresión génica en procariotas? Explique brevemente cómo funciona.

b) Los genes codifican proteínas gracias al código genético. Describa dos características del código genético.

c) La aplicación de la biotecnología en la medicina está siendo de gran utilidad para el diagnóstico genético, donde se emplea la técnica de la PCR. ¿En qué consiste? ¿Y para qué sirve la terapia génica?

$\textbf{a) ¿Qué mecanismo regula la expresión génica en procariotas? Explique brevemente cómo funciona.}$

En procariotas la expresión génica se regula fundamentalmente mediante operones, conjuntos de genes contiguos que se transcriben juntos y que están controlados por un promotor y un operador comunes.

En el operón lactosa, por ejemplo, un gen regulador sintetiza una proteína represora que, en ausencia de lactosa, se une al operador e impide que la ARN polimerasa avance: los genes no se transcriben. Cuando hay lactosa, esta actúa de inductor uniéndose al represor, que cambia de forma y se suelta del operador; la ARN polimerasa transcribe entonces los genes de las enzimas que degradan la lactosa. La bacteria fabrica así las enzimas solo cuando le hacen falta.

$\textbf{b) Los genes codifican proteínas gracias al código genético. Describa dos características del código genético.}$

Es degenerado o redundante: hay 64 codones para solo 20 aminoácidos, de modo que casi todos los aminoácidos están codificados por varios codones, que suelen diferenciarse en la tercera base.

Y es universal: prácticamente todos los seres vivos, de las bacterias al ser humano, traducen los mismos codones a los mismos aminoácidos, lo que apoya el origen común de la vida y es la base de la ingeniería genética. Además, no es ambiguo (cada codón codifica un solo aminoácido) ni solapado, y se lee de tres en tres a partir del codón de inicio.

$\textbf{c) La aplicación de la biotecnología en la medicina está siendo de gran utilidad para el diagnóstico genético, donde se emplea la técnica de la PCR. ¿En qué consiste? ¿Y para qué sirve la terapia génica?}$

La PCR o reacción en cadena de la polimerasa es una técnica que amplifica in vitro un fragmento concreto de ADN hasta obtener millones de copias. Se repiten ciclos de tres pasos: desnaturalización por calor para separar las hebras, hibridación de dos cebadores que delimitan la región que se quiere copiar, y extensión por una ADN polimerasa termoestable (Taq). Basta una cantidad mínima de muestra, y por eso se usa en el diagnóstico de infecciones y de enfermedades genéticas o en identificación forense.

La terapia génica consiste en introducir en las células de un paciente una copia correcta de un gen defectuoso, o en corregir o silenciar el gen alterado, empleando vectores como virus modificados. Su objetivo es tratar la causa de la enfermedad y no solo sus síntomas.