Ejercicio resuelto de Transcripción · Biología · 2023

Opción 3A (2.5 puntos)
En relación con la expresión del mensaje genético en eucariotas:

a) Indique el nombre del proceso y cite el enzima clave en la transferencia de información desde el ADN al ARNm (0,5 p).
b) Ordene los siguientes procesos en la traducción y maduración del ARNm: (A) Salida del núcleo del ARNm; (B) Adición de cola de poliadeninas en 3’; (C) Adición de la caperuza en 5’; (D) Formación del complejo de iniciación 80S; (E) Interacción del codón AUG del ARNm con el anticodon del ARNt iniciador en la subunidad pequeña del ribosoma; (F) Eliminado de intrones y unión de exones entre sí (1,5 p)
c) Indique qué es un intrón y un exón (0,5 p).

$\textbf{a) Indique el nombre del proceso y cite el enzima clave en la transferencia de información desde el ADN al ARNm (0,5 p).}$

El proceso por el que la información pasa del ADN al ARN mensajero es la transcripción, la primera etapa de la expresión génica.

El enzima clave es la ARN polimerasa, que en eucariotas es la ARN polimerasa II cuando lo que se sintetiza es ARN mensajero. Reconoce el promotor del gen, abre localmente la doble hélice, lee la hebra molde en sentido $3' \rightarrow 5'$ y va encadenando ribonucleótidos complementarios, de modo que el transcrito crece en sentido $5' \rightarrow 3'$. A diferencia de la ADN polimerasa, no necesita cebador.

$\textbf{b) Ordene los siguientes procesos en la traducción y maduración del ARNm (1,5 p)}$

El criterio para ordenarlos es que todo lo que le ocurre al ARN mensajero dentro del núcleo —la maduración— debe haber terminado antes de que salga al citoplasma, y solo entonces puede empezar la traducción.

Orden	Letra	Proceso	Dónde 1.º	C	Adición de la caperuza en $5'$	Núcleo 2.º	F	Eliminación de intrones y unión de exones entre sí	Núcleo 3.º	B	Adición de la cola de poliadeninas en $3'$	Núcleo 4.º	A	Salida del ARNm del núcleo	Poro nuclear 5.º	E	Interacción del codón AUG con el anticodón del ARNt iniciador en la subunidad pequeña	Citoplasma 6.º	D	Formación del complejo de iniciación 80S	Citoplasma

El orden dentro del núcleo responde al momento en que ocurre cada modificación: la caperuza se añade en cuanto el transcrito asoma por el extremo $5'$, cuando la transcripción todavía no ha terminado; el corte y empalme se realiza sobre el transcrito ya crecido; y la cola de poli-A se añade al final, tras cortar el extremo $3'$.

Y el orden de los dos últimos pasos no es indiferente: la subunidad menor del ribosoma, con el ARNt iniciador, reconoce primero el codón AUG, y solo después se acopla la subunidad mayor para formar el ribosoma completo de 80S.

$\textbf{c) Indique qué es un intrón y un exón (0,5 p).}$

Los genes eucariotas no son continuos: su secuencia alterna tramos que acabarán traduciéndose con tramos que no.

Un exón es cada uno de los fragmentos del gen cuya información se conserva en el ARN mensajero maduro y llega, por tanto, a expresarse. Su nombre viene de que son las secuencias que se expresan y que salen del núcleo.

Un intrón es cada uno de los fragmentos intercalados entre los exones, que se transcriben pero se eliminan durante la maduración y no llegan a traducirse. El espliceosoma los corta y los libera en forma de lazo, empalmando después los exones entre sí.

Conviene añadir que los intrones no son un mero relleno: al permitir el corte y empalme alternativo, es decir, combinar los exones de distintas maneras, un mismo gen puede dar lugar a varias proteínas diferentes, lo que explica en buena parte que el número de proteínas humanas supere con mucho al de genes.