Ejercicio resuelto de Biología · 2026

Con respecto a las aplicaciones biotecnológicas de la genética molecular: producción de insulina recombinante.

La insulina es una hormona esencial para los seres vivos. Antes de la década de 1980, la insulina usada con fines terapéuticos se obtenía a partir de páncreas de animales. En la actualidad, se produce insulina humana recombinante mediante técnicas de ingeniería genética a partir de un gen humano.



a) Con la ayuda del dibujo, indique las etapas fundamentales del proceso biotecnológico para obtener insulina humana recombinante, numeradas del «1» al «5». [0,5 puntos]

b) Identifique las enzimas señaladas con las letras «A» y «B» que intervienen en los procesos «1» y «2». Explique brevemente la función de estas enzimas en el proceso representado. [0,6 puntos]

c) El gen humano de la insulina tiene dos intrones, por lo que es necesario insertar en la bacteria ADN complementario obtenido a partir de un ARN maduro del gen. Indique la enzima necesaria para sintetizar el ADN complementario y explique brevemente por qué no es posible utilizar directamente el gen humano en bacterias. [0,5 puntos]

d) La producción de insulina recombinante implica la traducción de un gen humano por una bacteria. Explique cómo es posible que un organismo procariota pueda sintetizar una proteína humana funcional. [0,4 puntos]

$\textbf{a) (0,5 puntos) Indique las etapas fundamentales del proceso biotecnológico para obtener insulina humana recombinante, numeradas del 1 al 5.}$

1. Obtención del gen humano de la insulina, que se corta del ADN de partida.

2. Inserción de ese gen en un plásmido bacteriano, con lo que se forma una molécula de ADN recombinante.

3. Introducción del plásmido recombinante en la bacteria: es la transformación bacteriana.

4. Cultivo de las bacterias transformadas, que al multiplicarse expresan el gen y sintetizan la proteína.

5. Purificación de la insulina obtenida, separándola del resto del contenido del cultivo.

$\textbf{b) (0,6 puntos) Identifique las enzimas «A» y «B» y explique brevemente su función.}$

La enzima «A» es una enzima de restricción (endonucleasa de restricción). Reconoce secuencias específicas del ADN y lo corta por ellas; como corta con la misma enzima el ADN humano y el plásmido, los extremos que deja son complementarios y pueden encajar entre sí.

La enzima «B» es la ADN ligasa. Une covalentemente los fragmentos de ADN, sellando los enlaces fosfodiéster entre el gen humano y el plásmido abierto: es la que cierra el ADN recombinante.

$\textbf{c) (0,5 puntos) Indique la enzima necesaria para sintetizar el ADN complementario y explique por qué no puede utilizarse directamente el gen humano en bacterias.}$

La enzima es la transcriptasa inversa (retrotranscriptasa), que sintetiza ADN complementario (ADNc) tomando como molde el ARN mensajero maduro.

El gen humano tiene dos intrones, secuencias que no codifican y que en las células humanas se eliminan por maduración del ARN (splicing). Las bacterias son procariotas y carecen de ese sistema de procesamiento: si se les introdujera el gen tal cual, transcribirían también los intrones y traducirían una proteína incorrecta. Partiendo del ARN maduro, en cambio, el ADNc ya no contiene intrones.

$\textbf{d) (0,4 puntos) Explique cómo es posible que un organismo procariota sintetice una proteína humana funcional.}$

Porque el código genético es universal: los mismos tripletes de nucleótidos codifican los mismos aminoácidos en prácticamente todos los seres vivos. La maquinaria de traducción de la bacteria (ribosomas, ARNt y enzimas) lee el ARN mensajero procedente del gen humano exactamente igual que leería uno propio, de modo que ensambla la misma secuencia de aminoácidos y obtiene una insulina idéntica a la humana.