Ejercicio resuelto de Código genético · Biología · 2023

Opción 3A (2,5 puntos)
En una excavación arqueológica se descubrió una muestra biológica que contenía un fragmento de proteína con la siguiente secuencia de aminoácidos: Cisteína-Glicina-Isoleucina-Glicina-Triptófano



Utilizando la tabla del código genético adjunta:

a) Escriba la secuencia del RNA que codificará ese fragmento de proteína (0,75 p)
b) Escriba la secuencia del DNA que codificará ese fragmento de proteína (0,75 p)
c) Indique tres características del código genético y explíquelas brevemente (1,0 p)

$\textbf{a) Escriba la secuencia del RNA que codificará ese fragmento de proteína (0,75 p)}$

Se recorre la proteína aminoácido a aminoácido y se busca en la tabla un codón que lo codifique. La operación tiene una particularidad importante: al ser el código degenerado, casi todos los aminoácidos admiten varios codones, de modo que la respuesta no es única.

Aminoácido	Codones posibles	Elegido Cisteína	UGU, UGC	UGU Glicina	GGU, GGC, GGA, GGG	GGU Isoleucina	AUU, AUC, AUA	AUU Glicina	GGU, GGC, GGA, GGG	GGU Triptófano	UGG	UGG

$5'\text{-UGU GGU AUU GGU UGG-}3'$

Conviene subrayar dos cosas. La primera, que esta es solo una de las secuencias posibles: combinando los codones sinónimos habría $2\cdot 4\cdot 3\cdot 4\cdot 1=96$ mensajeros distintos capaces de codificar ese mismo péptido. La segunda, que el triptófano es la única posición sin alternativa, porque junto con la metionina es el único aminoácido con un solo codón.

$\textbf{b) Escriba la secuencia del DNA que codificará ese fragmento de proteína (0,75 p)}$

El ADN es bicatenario, de modo que hay que dar sus dos hebras. La hebra codificante o informativa tiene la misma secuencia que el ARN mensajero sustituyendo el uracilo por timina, y la hebra molde es su complementaria y antiparalela, que es la que la ARN polimerasa lee realmente.

$\begin{array}{ll} \text{Hebra codificante:} & 5'\text{-TGT GGT ATT GGT TGG-}3' \\ \text{Hebra molde:} & 3'\text{-ACA CCA TAA CCA ACC-}5' \end{array}$

Escrita la hebra molde en el sentido convencional $5' \rightarrow 3'$ quedaría $5'\text{-CCAACCAATACCACA-}3'$.

Nótese que el triplete TAA que aparece en la hebra molde no es un codón de parada: los codones se leen siempre sobre el ARN mensajero, no sobre la hebra molde del ADN.

$\textbf{c) Indique tres características del código genético y explíquelas brevemente (1,0 p)}$

Es degenerado o redundante. Con 64 codones para 20 aminoácidos sobran tripletes, de modo que la mayoría de los aminoácidos están codificados por varios codones sinónimos, que suelen diferir en la tercera base. Es exactamente lo que ha aparecido en el apartado a). Su utilidad es amortiguar el efecto de las mutaciones: muchas sustituciones resultan silenciosas y no cambian la proteína.

Es universal. La misma tabla de equivalencias sirve para una bacteria, una planta o un ser humano, con contadísimas excepciones como el ADN mitocondrial. Esta característica avala el origen común de todos los seres vivos y es, en la práctica, el fundamento de la ingeniería genética, ya que permite que una bacteria lea un gen humano y fabrique la proteína correspondiente.

Es específico y no solapado. Cada codón codifica un único aminoácido, sin ambigüedad, y la lectura avanza de tres en tres sin que dos codones consecutivos compartan ninguna base. De ahí que una inserción o una deleción de un solo nucleótido desplace el marco de lectura y altere todos los aminoácidos situados a partir de ese punto.