Ejercicio resuelto de Código genético · Biología · 2024

Opción 3A (2,5 puntos)
Respecto a las siguientes tres secuencias de polinucleótidos:

1) 5´- AGGCTACCTAAG – 3´
2) 5´- AGCGAUCAUGACA – 3´
3) 5´- CACCGACAAACGAA – 3´



a) (0,75 puntos) Indique, para cada caso, si corresponden a una molécula de DNA o RNA. Razone la respuesta.
b) (0,75 puntos) ¿Son iguales las dos hebras de un DNA de doble hélice? ¿Por qué? Razone la respuesta.
c) (1,0 punto) Partiendo de un DNA con la siguiente secuencia: 5´- CGATATAGCCGTTAA - 3´ (hebra informativa), escriba la molécula de mRNA que se transcribirá a partir de él, y la secuencia del péptido que codificará, indicando los extremos N- y C- terminales del mismo.

$\textbf{a) (0,75 puntos) Indique, para cada caso, si corresponden a una molécula de DNA o RNA. Razone la respuesta.}$

El criterio que permite decidirlo es la base nitrogenada exclusiva de cada ácido nucleico: la timina solo aparece en el ADN y el uracilo solo en el ARN. Se revisa entonces cada secuencia buscando una de las dos.

La secuencia 1, $5'\text{-AGGCTACCTAAG-}3'$, contiene timina y no contiene uracilo: es ADN.

La secuencia 2, $5'\text{-AGCGAUCAUGACA-}3'$, contiene uracilo: es ARN.

La secuencia 3, $5'\text{-CACCGACAAACGAA-}3'$, está formada solo por adenina, guanina y citosina, que son bases comunes a los dos ácidos nucleicos. Al no contener ni timina ni uracilo, no es posible decidir a cuál corresponde: podría ser tanto ADN como ARN. Solo se podría resolver examinando la pentosa, ribosa o desoxirribosa, que la secuencia de bases no informa.

$\textbf{b) (0,75 puntos) ¿Son iguales las dos hebras de un DNA de doble hélice? ¿Por qué? Razone la respuesta.}$

No son iguales: son complementarias y antiparalelas, que es cosa distinta.

Son complementarias porque cada base de una hebra está enfrentada obligatoriamente a su pareja en la otra, adenina con timina y guanina con citosina. Por tanto, conocida la secuencia de una queda determinada la de la otra, pero sus secuencias no coinciden, sino que son la imagen complementaria una de la otra.

Y son antiparalelas porque discurren en sentidos opuestos: donde una tiene su extremo $5'$, la otra tiene el $3'$.

$\begin{array}{l} 5'\text{-AGGCTACCTAAG-}3' \\ 3'\text{-TCCGATGGATTC-}5' \end{array}$

Precisamente por ser complementarias y no idénticas puede el ADN replicarse de forma semiconservativa: cada hebra sirve de molde para reconstruir la que le faltaba.

$\textbf{c) (1,0 punto) Partiendo de un DNA con la siguiente secuencia: } \boldsymbol{5'\text{-CGATATAGCCGTTAA-}3'}\textbf{ (hebra informativa), escriba la molécula de mRNA que se transcribirá a partir de él, y la secuencia del péptido que codificará, indicando los extremos N- y C- terminales del mismo.}$

El dato clave es que la secuencia dada es la hebra informativa, también llamada codificante o no molde. La que se transcribe es la otra, pero el resultado es conocido de antemano: el ARN mensajero coincide con la hebra informativa sustituyendo la timina por uracilo, porque ambos son complementarios de la misma hebra molde.

$\begin{array}{ll} \text{Hebra informativa:} & 5'\text{-CGATATAGCCGTTAA-}3' \\ \text{Hebra molde:} & 3'\text{-GCTATATCGGCAATT-}5' \\ \text{ARN mensajero:} & 5'\text{-CGAUAUAGCCGUUAA-}3' \end{array}$

Se divide ahora el mensajero en tripletes desde el extremo $5'$ y se traduce cada codón con la tabla del código genético.

Codón	CGA	UAU	AGC	CGU	UAA Aminoácido	Arg	Tyr	Ser	Arg	Fin

El último triplete, UAA, es uno de los tres codones de parada y no codifica ningún aminoácido: solo indica el final de la traducción.

El péptido resultante tiene por tanto cuatro aminoácidos, y como la traducción avanza desde el extremo $5'$ del mensajero y la cadena crece por su extremo carboxilo, el primer aminoácido incorporado es el que queda en el extremo amino.

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

El extremo N-terminal corresponde a la arginina codificada por CGA y el C-terminal a la arginina codificada por CGU.