Ejercicio resuelto de Biología · 2023

Pregunta 6. Sobre la base del código genético que se representa en la tabla y el siguiente segmento de una cadena de ADN: 3'…TAC AAA GTT AAT TGT TTA CTT CAT ATT …5'
a. Escribe la secuencia de bases de la cadena de ARNm que se transcribe a partir de ese segmento indicando su polaridad. (Calificación 0.5 puntos)
b. Escribe la secuencia de aminoácidos codificada por el ARNm indicando su polaridad. (Calificación 0.5 puntos)
c. Debido a una excesiva exposición solar en la playa, sin uso de una crema protectora, se produce una lesión puntual en células de la piel y se pierde la adenina que estaba en el extremo \$ltx 3' ltx\$ (posición 7). Indica cómo afectaría al extremo \$ltx 5' ltx\$ en la secuencia de aminoácidos. (Calificación 0.5 puntos)
d. La mutación del apartado anterior, ¿sería transmisible a la descendencia? Razona tu respuesta. (Calificación 0.5 puntos)

$\mathbf{\text{a.}}\mathbf{\text{Escribe}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{secuencia}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{bases}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{cadena}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{ARNm}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{transcribe}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{partir}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{ese}}\mathbf{\text{segmento}}\mathbf{\text{indicando}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{polaridad.}}\mathbf{\text{(Calificaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{0.5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

La cadena de ADN del enunciado viene escrita en sentido $3^{\mathrm{\prime }}\to 5^{\mathrm{\prime }}$, que es precisamente el sentido en que la ARN-polimerasa lee el molde. El ARN mensajero será, pues, complementario y antiparalelo, y quedará escrito de izquierda a derecha en sentido $5^{\mathrm{\prime }}\to 3^{\mathrm{\prime }}$, sustituyendo la timina por uracilo:

$3^{\mathrm{\prime }}\mathrm{T}\mathrm{A}\mathrm{C}\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{G}\mathrm{T}\mathrm{T}\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{T}\mathrm{T}\mathrm{G}\mathrm{T}\mathrm{T}\mathrm{T}\mathrm{A}\mathrm{C}\mathrm{T}\mathrm{T}\mathrm{C}\mathrm{A}\mathrm{T}\mathrm{A}\mathrm{T}\mathrm{T}{5}^{\mathrm{\prime }}\text{(molde)}$

$5^{\mathrm{\prime }}\mathrm{A}\mathrm{U}\mathrm{G}\mathrm{U}\mathrm{U}\mathrm{U}\mathrm{C}\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{U}\mathrm{U}\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{C}\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{U}\mathrm{G}\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{G}\mathrm{U}\mathrm{A}\mathrm{U}\mathrm{A}\mathrm{A}{3}^{\mathrm{\prime }}\text{(ARNm)}$

Que el primer triplete resulte ser AUG confirma la lectura: es el codón de iniciación, de modo que la pauta de lectura empieza justo ahí.

$\mathbf{\text{b.}}\mathbf{\text{Escribe}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{secuencia}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{amino}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cidos}}\mathbf{\text{codificada}}\mathbf{\text{por}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{ARNm}}\mathbf{\text{indicando}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{polaridad.}}\mathbf{\text{(Calificaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{0.5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Leyendo los codones del ARN mensajero en la tabla del código genético:

$\text{Cod}\acute{\text{o}}\text{n}$	AUG	UUU	CAA	UUA	ACA	AAU	GAA	GUA	UAA
$\text{Amino}\acute{\text{a}}\text{cido}$	Met	Phe	Gln	Leu	Thr	Asn	Glu	Val	Alto

El noveno triplete, UAA, es uno de los tres codones de parada y no codifica ningún aminoácido: ahí termina la síntesis. El péptido resultante tiene, por tanto, $\mathbf{\text{ocho}}\mathbf{\text{amino}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cidos}}$:

$\mathrm{N}{\mathrm{H}}_2\text{-Met-Phe-Gln-Leu-Thr-Asn-Glu-Val-COOH}$

La polaridad importa: el péptido se sintetiza y se escribe desde el extremo $\mathbf{\text{amino-terminal}}$, que corresponde al extremo $5^{\mathrm{\prime }}$ del ARN mensajero, hasta el $\mathbf{\text{carboxilo-terminal}}$, que corresponde al $3^{\mathrm{\prime }}$.

$\mathbf{\text{c.}}\mathbf{\text{Debido}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{excesiva}}\mathbf{\text{exposici}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{solar}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{playa,}}\mathbf{\text{sin}}\mathbf{\text{uso}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{crema}}\mathbf{\text{protectora,}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{produce}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{lesi}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{puntual}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{lulas}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{piel}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{pierde}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{base}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{estaba}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{posici}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{7}}\mathbf{\text{contando}}\mathbf{\text{desde}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{extremo}}\mathbf{\text{3’.}}\mathbf{\text{Indica}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mo}}\mathbf{\text{afectar}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{secuencia}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{amino}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cidos.}}\mathbf{\text{(Calificaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{0.5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Perder un solo nucleótido de una cadena de ADN es una $\mathbf{\text{deleci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}$, y como uno no es múltiplo de tres, produce un $\mathbf{\text{corrimiento}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{marco}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{lectura}}$: todos los tripletes situados a partir de ese punto se redefinen y la proteína cambia por completo de ahí en adelante.

Quitando la base de la posición 7 —la guanina de la tercera tripleta—, el molde y su transcrito quedan así:

$3^{\mathrm{\prime }}\mathrm{T}\mathrm{A}\mathrm{C}\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{T}\mathrm{T}\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{T}\mathrm{T}\mathrm{G}\mathrm{T}\mathrm{T}\mathrm{T}\mathrm{A}\mathrm{C}\mathrm{T}\mathrm{T}\mathrm{C}\mathrm{A}\mathrm{T}\mathrm{A}\mathrm{T}\mathrm{T}{5}^{\mathrm{\prime }}$

$5^{\mathrm{\prime }}\mathrm{A}\mathrm{U}\mathrm{G}\mathrm{U}\mathrm{U}\mathrm{U}\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{U}\mathrm{U}\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{C}\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{U}\mathrm{G}\mathrm{A}\mathrm{A}\mathrm{G}\mathrm{U}\mathrm{A}\mathrm{U}\mathrm{A}\mathrm{A}{3}^{\mathrm{\prime }}$

El tercer codón pasa a ser AAU (asparagina) y, sobre todo, el $\mathbf{\text{cuarto}}\mathbf{\text{cod}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{ahora}}\mathbf{\text{UAA}}$, un codón de parada que antes no estaba ahí. La traducción se detendría en ese punto y el péptido quedaría reducido a $\mathbf{\text{tres}}\mathbf{\text{amino}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cidos}}$, Met-Phe-Asn, en lugar de los ocho originales. Es una mutación sin sentido por corrimiento, y la proteína resultante sería con toda seguridad no funcional.

$\mathbf{\text{d.}}\mathbf{\text{La}}\mathbf{\text{mutaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{apartado}}\mathbf{\text{anterior,}}\mathbf{\text{¿ser}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{transmisible}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{descendencia?}}\mathbf{\text{Razona}}\mathbf{\text{tu}}\mathbf{\text{respuesta.}}\mathbf{\text{(Calificaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{0.5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

$\mathbf{\text{No}}\mathbf{\text{ser}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{transmisible.}}$ El enunciado dice que la lesión se produce en $\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{lulas}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{piel}}$, y esas son células $\mathbf{\text{som}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{ticas}}$.

El razonamiento es que a la descendencia solo llega la información contenida en los $\mathbf{\text{gametos}}$, es decir, en las células de la línea germinal, que en la especie humana están en las gónadas. Una mutación somática se transmite únicamente a las células hijas de la célula mutada, por mitosis, y forma con el tiempo un clon de células alteradas dentro del individuo; pero desaparece con él.

Eso no significa que sea inocua: las mutaciones somáticas acumuladas por la radiación ultravioleta en los queratinocitos y los melanocitos son precisamente el origen de los cánceres de piel, y de ahí la insistencia en la crema protectora que menciona el enunciado. Sí serían transmisibles, en cambio, las mutaciones producidas en las células germinales.