Ejercicio resuelto de Biología · 2024

Pregunta 4. Tenemos dos tipos celulares, A y B. El tipo A es una célula con un ADN en el que todas las secuencias de bases que se transcriben se traducen posteriormente. Por el contrario, el tipo B es una célula con ADN en el que algunas secuencias de bases se transcriben, pero posteriormente no se traducen.\na. ¿A qué tipo de células corresponden las células A y B? (Calificación 0.5 puntos)\nb. ¿Cómo se llaman esas secuencias del ADN que se transcriben, pero no se traducen posteriormente? (Calificación 0.5 puntos)\nc. ¿Qué cambios químicos se producen en los extremos 5’ y 3’ del ARN transcrito primario de una célula eucariota y qué funciones tienen estos cambios en la molécula de ARNm? (Calificación 0.5 puntos)\nd. En la transcripción se produce un porcentaje alto de errores, alrededor de 1 por cada ${10}^4$ nucleótidos de ADN. Indica si estos cambios son mutaciones génicas, qué tipo de mutación (si realmente lo son) y qué efecto directo tienen estos errores. (Calificación 0.5 puntos)\n

$\mathbf{\text{a.}}\mathbf{\text{¿A}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{tipo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{lulas}}\mathbf{\text{corresponden}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{lulas}}\mathbf{\text{A}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{B?}}\mathbf{\text{(Calificaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{0.5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

La célula $\mathbf{\text{A}}$ es una célula $\mathbf{\text{procariota}}$ y la célula $\mathbf{\text{B}}$ una célula $\mathbf{\text{eucariota}}$.

El criterio que las separa es el que da el enunciado: en A todo lo que se transcribe se traduce, es decir, sus genes son continuos y el ARN mensajero se lee entero, que es lo propio de bacterias y arqueas. En B hay secuencias que se transcriben pero no se traducen, señal de que sus genes están fragmentados y el transcrito primario ha de madurar antes de traducirse, que es lo característico de los eucariotas.

$\mathbf{\text{b.}}\mathbf{\text{¿C}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mo}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{llaman}}\mathbf{\text{esas}}\mathbf{\text{secuencias}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{ADN}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{transcriben,}}\mathbf{\text{pero}}\mathbf{\text{no}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{traducen}}\mathbf{\text{posteriormente?}}\mathbf{\text{(Calificaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{0.5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Se llaman $\mathbf{\text{intrones}}$. Están intercalados entre los fragmentos que sí se traducen, los exones, y se transcriben junto con ellos al ARN precursor; durante la maduración, el espliceosoma los recorta y empalma los exones entre sí, de modo que no llegan al ARN mensajero maduro y no se traducen nunca.

$\mathbf{\text{c.}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cambios}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{micos}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{producen}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{extremos}}\mathbf{\text{5’}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{3’}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{ARN}}\mathbf{\text{transcrito}}\mathbf{\text{primario}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{lula}}\mathbf{\text{eucariota}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{funciones}}\mathbf{\text{tienen}}\mathbf{\text{estos}}\mathbf{\text{cambios}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{ARNm?}}\mathbf{\text{(Calificaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{0.5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

$\text{Extremo}$	$\text{Cambio qu}\acute{\text{ı}}\text{mico}$	$\text{Para qu}\acute{\text{e}}\text{ sirve}$
$5^{\mathrm{\prime }}$	Caperuza o capucha: una 7-metilguanosina unida por un enlace trifosfato $5^{\mathrm{\prime }}\to 5^{\mathrm{\prime }}$, inverso al habitual	Protege el extremo de las exonucleasas, es la señal que reconoce la subunidad menor del ribosoma para iniciar la traducción y facilita la salida por el poro nuclear
$3^{\mathrm{\prime }}$	Cola de poli-A: una secuencia de unos 200 adenilatos añadida por la poli-A-polimerasa	Protege también de la degradación, determina la vida media del mensajero en el citoplasma y colabora en su exportación y en la eficacia de la traducción

Los dos cambios, junto con la eliminación de los intrones, forman la maduración del ARN, y ocurren en el núcleo antes de que el mensajero salga al citoplasma.

$\mathbf{\text{d.}}\mathbf{\text{Indica}}\mathbf{\text{si}}\mathbf{\text{estos}}\mathbf{\text{cambios}}\mathbf{\text{son}}\mathbf{\text{mutaciones}}\mathbf{\text{g}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{nicas,}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{tipo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{mutaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{(si}}\mathbf{\text{realmente}}\mathbf{\text{lo}}\mathbf{\text{son)}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{efecto}}\mathbf{\text{directo}}\mathbf{\text{tienen}}\mathbf{\text{estos}}\mathbf{\text{errores.}}\mathbf{\text{(Calificaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{0.5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

$\mathbf{\text{No}}\mathbf{\text{son}}\mathbf{\text{mutaciones.}}$ Una mutación es un cambio en la secuencia del $\mathbf{\text{ADN}}$, y lo que aquí falla es la copia: el error se comete al fabricar el ARN, mientras que el ADN molde queda intacto. Por eso no se transmite a la descendencia ni a las células hijas.

Su efecto directo es local y transitorio. El mensajero defectuoso puede llevar un codón cambiado y dar lugar a una proteína con un aminoácido distinto o, si el cambio genera un codón de parada, a una proteína truncada. Pero solo afecta a las moléculas traducidas a partir de ese transcrito concreto, que además tiene una vida media corta, de horas: de la misma región del ADN se seguirán transcribiendo mensajeros correctos.

Eso explica que la ARN-polimerasa pueda permitirse una tasa de error tan alta —del orden de ${10}^{-4}$— comparada con la de la ADN-polimerasa, que corrige lo que copia y baja hasta ${10}^{-9}$: allí un error sí sería definitivo.