Ejercicio resuelto de Traducción · Biología · Galicia · 2023

PREGUNTA 5. GENÉTICA Y EVOLUCIÓN



A) ¿Qué proceso es el representado en la figura 4? ¿En qué parte de la célula tiene lugar?
B) Nombre cada uno de los elementos marcados con números.
C) ¿Qué fases tiene este proceso? Explíquelas brevemente.
D) Indique la función de los elementos señalados con los números 2 y 3.
E) ¿Por qué el código genético es degenerado?

$\textbf{A) ¿Qué proceso es el representado en la figura 4? ¿En qué parte de la célula tiene lugar?}$

El proceso representado es la traducción, es decir, la síntesis de una proteína a partir de la información contenida en el ARN mensajero. La figura recoge un momento de la fase de elongación: la cadena ya tiene varios aminoácidos, un ARN de transferencia acaba de ceder el suyo y se retira, y otro se aproxima con el siguiente.

Tiene lugar en el citoplasma, y concretamente en los ribosomas. Estos pueden estar libres en el citosol, si la proteína va a quedarse en la célula, o adosados a la membrana del retículo endoplasmático rugoso, si está destinada a la secreción, a la membrana o a los lisosomas. También hay traducción, en pequeña escala, en el interior de las mitocondrias y de los cloroplastos, que tienen ribosomas propios.

$\textbf{B) Nombre cada uno de los elementos marcados con números.}$

$\text{Número}$	$\text{Elemento}$ 1	Cadena polipeptídica en formación, con sus aminoácidos numerados 2	ARN de transferencia descargado, que ya ha cedido su aminoácido y abandona el ribosoma 3	ARN mensajero 4	Anticodón del ARN de transferencia entrante 5	Ribosoma 6	Codón del ARN mensajero, complementario del anticodón anterior

$\textbf{C) ¿Qué fases tiene este proceso? Explíquelas brevemente.}$

La traducción se divide en tres fases.

En la iniciación, la subunidad pequeña del ribosoma se une al ARN mensajero y lo recorre hasta reconocer el codón de iniciación, AUG. Allí se coloca el primer ARN de transferencia, que lleva metionina, y a continuación se acopla la subunidad grande. Queda formado el complejo de iniciación, con la metionina situada en el sitio P.

En la elongación, el ARN de transferencia cuyo anticodón es complementario del codón siguiente entra en el sitio A con su aminoácido. La peptidil transferasa del ribosoma forma entonces el enlace peptídico entre la cadena que estaba en el sitio P y ese aminoácido nuevo. Después el ribosoma se desplaza un codón a lo largo del ARN mensajero, con lo que la cadena pasa al sitio P, el ARN de transferencia descargado sale y el sitio A queda libre para el aminoácido siguiente. El ciclo se repite tantas veces como codones tenga el mensaje.

En la terminación, el ribosoma llega a un codón de parada. No existe ningún ARN de transferencia capaz de leerlo, y en su lugar se unen los factores de liberación, que provocan la separación de la cadena polipeptídica, ya terminada, y la disociación de las dos subunidades del ribosoma.

$\textbf{D) Indique la función de los elementos señalados con los números 2 y 3.}$

El elemento 2 es un ARN de transferencia. Su función es servir de adaptador entre el lenguaje de los nucleótidos y el de los aminoácidos: transporta hasta el ribosoma, unido a su extremo 3', el aminoácido que corresponde al codón que se está leyendo, y lo reconoce gracias a su anticodón. El que aparece en la figura ya ha entregado el suyo y sale del ribosoma; quedará libre en el citosol y una aminoacil-ARNt sintetasa volverá a cargarlo con otro aminoácido del mismo tipo, de modo que se reutiliza muchas veces.

El elemento 3 es el ARN mensajero. Su función es llevar hasta el ribosoma la información copiada de un gen del ADN y servir de molde durante la traducción: su secuencia de codones determina el número, el tipo y el orden de los aminoácidos de la proteína.

$\textbf{E) ¿Por qué el código genético es degenerado?}$

Porque hay más codones que aminoácidos, de modo que a un mismo aminoácido le corresponde más de un codón.

El razonamiento es de aritmética. Las bases del ARN mensajero son cuatro, y los codones son tripletes, así que el número de combinaciones posibles es cuatro elevado a tres, es decir, 64. Como los aminoácidos que forman las proteínas son solo 20, y además tres de esos 64 tripletes se reservan como señales de parada, quedan 61 codones para 20 aminoácidos.

El reparto no es uniforme: la metionina y el triptófano tienen un único codón, mientras que la leucina, la serina y la arginina tienen seis. Los codones sinónimos suelen diferenciarse solo en la tercera base, que es la que menos importa a la hora de emparejarse con el anticodón.

Esa redundancia tiene un valor biológico claro: hace al código más tolerante frente a las mutaciones. Una sustitución que afecte a la tercera base de un codón muchas veces no cambia el aminoácido y da lugar a una mutación silenciosa, sin consecuencias para la proteína.

Conviene distinguir esta propiedad de otra distinta: el código está degenerado, pero no es ambiguo, porque cada codón codifica un único aminoácido y nunca varios.