Ejercicio resuelto de Código genético · Biología · Galicia · 2021

Pregunta 5. GENÉTICA Y EVOLUCIÓN.



5.1. A partir de la siguiente secuencia de nucleótidos: CGA CCC CTC ATA GGC AAA CAC CGC TAT ATC conteste a las siguientes preguntas: a) ¿A qué molécula pertenecerá, ADN o ARN? Justifique su respuesta. b) ¿Cuál será la secuencia de aminoácidos que se puede obtener a partir de esta secuencia de nucleótidos? Utilice el código genético (figura 3) para obtener la secuencia de aminoácidos. c) Señale dos características del código genético y explíquelas brevemente.
5.2. Sobre la herencia de grupos sanguíneos. Indique los cruzamientos de todos los posibles genotipos de los progenitores de un individuo con grupo sanguíneo AB.

$\mathbf{\text{5.1.}}\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{¿A}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula}}\mathbf{\text{pertenecer}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{,}}\mathbf{\text{ADN}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{ARN?}}\mathbf{\text{Justifique}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{respuesta.}}$

La secuencia pertenece al ADN.

La justificación es directa: en ella aparece la timina, en tripletes como CTC, ATA, TAT o ATC, y no aparece el uracilo en ningún sitio. La timina es una base exclusiva del ADN, mientras que el ARN la sustituye por el uracilo. Basta encontrar una sola T para descartar que se trate de ARN.

$\mathbf{\text{5.1.}}\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{¿Cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{ser}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{secuencia}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{amino}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cidos}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{puede}}\mathbf{\text{obtener}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{partir}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{esta}}\mathbf{\text{secuencia}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{nucle}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{tidos?}}\mathbf{\text{Utilice}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{digo}}\mathbf{\text{gen}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{tico}}\mathbf{\text{(figura}}\mathbf{\text{3)}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{obtener}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{secuencia}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{amino}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cidos.}}$

Al ser ADN, no puede traducirse directamente: primero hay que transcribirlo. Se toma la secuencia dada como hebra molde y se escribe la cadena de ARN complementaria, sustituyendo la timina por uracilo y la adenina de la hebra molde por uracilo en el ARN:

$\text{ADN molde}$	CGA	CCC	CTC	ATA	GGC	AAA	CAC	CGC	TAT	ATC $\text{ARN mensajero}$	GCU	GGG	GAG	UAU	CCG	UUU	GUG	GCG	AUA	UAG

A continuación se traduce cada codón con la tabla del código genético:

$\text{Cod}\acute{\text{o}}\text{n}$	$\text{Amino}\acute{\text{a}}\text{cido}$ GCU	Alanina (Ala) GGG	Glicina (Gly) GAG	Ácido glutámico (Glu) UAU	Tirosina (Tyr) CCG	Prolina (Pro) UUU	Fenilalanina (Phe) GUG	Valina (Val) GCG	Alanina (Ala) AUA	Isoleucina (Ile) UAG	Codón de parada: no codifica ningún aminoácido

La secuencia de aminoácidos obtenida es:

${\text{H}}_2\text{N}-\text{Ala}-\text{Gly}-\text{Glu}-\text{Tyr}-\text{Pro}-\text{Phe}-\text{Val}-\text{Ala}-\text{Ile}-\text{COOH}$

El péptido tiene nueve aminoácidos, uno menos que los diez tripletes leídos, porque el último es un codón de parada. Que el último triplete resulte ser precisamente una señal de terminación confirma que la lectura es la correcta.

$\mathbf{\text{5.1.}}\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{Se}}\widetilde{\mathbf{\text{n}}}\mathbf{\text{ale}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{caracter}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{sticas}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{digo}}\mathbf{\text{gen}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{tico}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{expl}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{quelas}}\mathbf{\text{brevemente.}}$

• Está degenerado. Hay 64 codones posibles, resultado de combinar cuatro bases de tres en tres, y solo 20 aminoácidos, de modo que a un mismo aminoácido le corresponden varios codones sinónimos. En la secuencia anterior se ve bien: la alanina aparece codificada dos veces, una por GCU y otra por GCG. Los codones sinónimos suelen diferenciarse solo en la tercera base, lo que hace al código más tolerante frente a las mutaciones.

• Es universal. El mismo codón significa el mismo aminoácido en prácticamente todos los seres vivos, desde una bacteria hasta un ser humano. Esa universalidad es un argumento de peso a favor del origen común de la vida, y es también lo que hace posible la ingeniería genética: una bacteria puede leer correctamente un gen humano porque emplea el mismo código. Las excepciones son escasas, y la más conocida es la del ADN de las mitocondrias, que asigna un significado distinto a unos pocos codones.

Podrían citarse otras dos: que no es ambiguo, porque cada codón codifica un único aminoácido, y que carece de solapamiento, porque los tripletes se leen uno tras otro sin compartir bases.

$\mathbf{\text{5.2.}}\mathbf{\text{Sobre}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{herencia}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{grupos}}\mathbf{\text{sangu}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{neos.}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{cruzamientos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{todos}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{posibles}}\mathbf{\text{genotipos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{progenitores}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{individuo}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{grupo}}\mathbf{\text{sangu}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{neo}}\mathbf{\text{AB.}}$

El sistema ABO se debe a un gen con tres alelos: $I^A$ e $I^B$, que son codominantes entre sí, e $i$, recesivo frente a los dos.

Un individuo del grupo AB tiene necesariamente el genotipo $I^A{I}^B$, ya que es el único que expresa a la vez los dos antígenos. Ha recibido, por tanto, el alelo $I^A$ de uno de sus progenitores y el $I^B$ del otro.

De ahí se deduce qué genotipos puede tener cada progenitor. El que aporta el alelo $I^A$ puede ser $I^A{I}^A$ o $I^{A}i$, ambos del grupo A, o bien $I^A{I}^B$, del grupo AB. El que aporta el $I^B$ puede ser $I^B{I}^B$ o $I^{B}i$, ambos del grupo B, o bien $I^A{I}^B$.

Combinando las tres posibilidades de cada lado resultan nueve cruzamientos:

$\text{Progenitor que aporta }{I}^A$	$\text{Progenitor que aporta }{I}^B$	$\text{Grupos sangu}\acute{\text{ı}}\text{neos}$ $I^A{I}^A$	$I^B{I}^B$	A por B $I^A{I}^A$	$I^{B}i$	A por B $I^A{I}^A$	$I^A{I}^B$	A por AB $I^{A}i$	$I^B{I}^B$	A por B $I^{A}i$	$I^{B}i$	A por B $I^{A}i$	$I^A{I}^B$	A por AB $I^A{I}^B$	$I^B{I}^B$	AB por B $I^A{I}^B$	$I^{B}i$	AB por B $I^A{I}^B$	$I^A{I}^B$	AB por AB

Lo que se deduce de la tabla es que ninguno de los dos progenitores puede ser del grupo O, cuyo genotipo es $ii$, porque no llevaría ni el alelo $I^A$ ni el $I^B$. Tampoco pueden ser los dos del grupo A ni los dos del grupo B. Uno de ellos ha de llevar el alelo $I^A$ y el otro el $I^B$.