Ejercicio resuelto de Código genético · Biología · 2022

Opción 3A (2.5 puntos)
La siguiente secuencia de ADN corresponde a la hebra codificante de un oligonucleótido:

5’ – ATTAGCCGAATGATT – 3’

a) (0,5 puntos) Escriba la secuencia de la hebra molde del DNA.
b) (0,5 puntos) Indique la secuencia de nucleótidos de su mRNA y la polaridad de la secuencia.
c) (0,5 puntos) ¿Cuántos aminoácidos codificará dicha hebra?
d) (0,5 puntos) Si AUG codifica Met; CGA Arg; AGC Ser; AUU Ile y UGA stop (finalización), escriba la secuencia del oligopéptido codificado por dicha hebra.
e) (0,5 puntos) Si se produce una mutación por deleción del nucleótido en posición 10, ¿cuál sería la secuencia del oligopéptido formado?

$\textbf{a) (0,5 puntos) Escriba la secuencia de la hebra molde del DNA.}$

La hebra molde es complementaria y antiparalela de la codificante: se enfrenta adenina con timina y guanina con citosina, y se recorre en sentido contrario.

$\begin{array}{ll} \text{Hebra codificante:} & 5'\text{-ATTAGCCGAATGATT-}3' \\ \text{Hebra molde:} & 3'\text{-TAATCGGCTTACTAA-}5' \end{array}$

Escrita en el sentido convencional $5' \rightarrow 3'$, la hebra molde sería $5'\text{-AATCATTCGGCTAAT-}3'$.

$\textbf{b) (0,5 puntos) Indique la secuencia de nucleótidos de su mRNA y la polaridad de la secuencia.}$

La ARN polimerasa lee la hebra molde en sentido $3' \rightarrow 5'$ y sintetiza el ARN mensajero en sentido $5' \rightarrow 3'$. El resultado coincide con la hebra codificante, salvo que el uracilo sustituye a la timina.

$5'\text{-AUU AGC CGA AUG AUU-}3'$

La polaridad es, por tanto, $5' \rightarrow 3'$, que es también el sentido en que el ribosoma lo leerá.

$\textbf{c) (0,5 puntos) ¿Cuántos aminoácidos codificará dicha hebra?}$

El código genético se lee de tres en tres, de modo que basta dividir la longitud del mensajero entre tres.

$\dfrac{15\ \text{nucleótidos}}{3\ \text{nucleótidos/codón}} = 5\ \text{codones}$

Como se comprueba en el apartado siguiente, ninguno de esos cinco tripletes es un codón de parada, así que los cinco codifican aminoácido. La hebra codificará 5 aminoácidos.

$\textbf{d) (0,5 puntos) Si AUG codifica Met; CGA Arg; AGC Ser; AUU Ile y UGA stop, escriba la secuencia del oligopéptido codificado por dicha hebra.}$

Se separa el mensajero en tripletes desde el extremo $5'$ y se traduce cada uno.

Codón	AUU	AGC	CGA	AUG	AUU Aminoácido	Ile	Ser	Arg	Met	Ile

$\mathrm{H_2N}-\text{Ile}-\text{Ser}-\text{Arg}-\text{Met}-\text{Ile}-\mathrm{COOH}$

El extremo amino corresponde a la isoleucina codificada por el primer AUU y el carboxilo a la del último, porque la traducción avanza desde el extremo $5'$ del mensajero y la cadena crece por su extremo carboxilo.

$\textbf{e) (0,5 puntos) Si se produce una mutación por deleción del nucleótido en posición 10, ¿cuál sería la secuencia del oligopéptido formado?}$

El nucleótido que ocupa la posición 10 es una adenina. Al eliminarlo, la cadena queda con 14 nucleótidos y todos los que estaban detrás se desplazan un lugar hacia delante: es una mutación de desplazamiento del marco de lectura.

$\begin{array}{ll} \text{Original:} & 5'\text{-AUU AGC CGA AUG AUU-}3' \\ \text{Mutado:} & 5'\text{-AUU AGC CGA UGA UU-}3' \end{array}$

Los tres primeros codones no cambian, porque están antes del punto de la deleción, pero el cuarto pasa de ser AUG a ser UGA, que es un codón de parada. La traducción se interrumpe ahí, y los dos nucleótidos sobrantes ni siquiera llegan a leerse.

$\mathrm{H_2N}-\text{Ile}-\text{Ser}-\text{Arg}-\mathrm{COOH}$

El oligopéptido resultante tiene solo 3 aminoácidos en lugar de 5. El ejemplo ilustra bien por qué las inserciones y las deleciones son mucho más dañinas que las sustituciones: no cambian un aminoácido, sino que alteran todos los codones situados a partir del punto afectado y con frecuencia generan un codón de parada prematuro que trunca la proteína.