El maíz de una tortilla y el de un elote tienen el mismo ADN en cada grano, pero solo en algunas células se fabrica la proteína que da el color azul al maíz pigmentado. ¿Cómo "usa" una célula la información que guarda su ADN, y por qué no todas las células fabrican las mismas proteínas? Ese proceso en dos etapas, transcripción y traducción, se llama expresión génica.
La transcripción: de ADN a ARNm
El ADN guarda las instrucciones dentro del núcleo y no sale de él, pero los ribosomas que fabrican las proteínas están en el citoplasma. ¿Cómo viaja la información sin arriesgar el original? Haciendo una copia de trabajo.
Practica★☆☆Sin empezar
Explica con tus palabras qué significa que una célula «expresa un gen» y por qué el resultado final de esa expresión es una proteína.
Explica con tus palabras qué significa que una célula «expresa un gen» y por qué el resultado final de esa expresión es una proteína.
La cadena molde de un gen tiene la secuencia 3'-TAC GGA TTT-5'. Escribe la secuencia del ARN mensajero que se sintetiza a partir de ella, teniendo en cuenta que en el…
La cadena molde de un gen tiene la secuencia 3'-TAC GGA TTT-5'. Escribe la secuencia del ARN mensajero que se sintetiza a partir de ella, teniendo en cuenta que en el ARN la timina se sustituye por el uracilo.
¿Por qué tres bases? Con 4 letras, grupos de 1 darían solo 4 combinaciones y grupos de 2 darían 16: no alcanzan para 20 aminoácidos. Con 3 se tienen 64, suficientes.
Practica★☆☆Sin empezar
¿Qué es el código genético? Explica qué es un codón y cuántas bases lo forman.
¿Qué es el código genético? Explica qué es un codón y cuántas bases lo forman.
Se analizan dos pacientes con mutaciones puntuales en el mismo codón de su ARNm maduro, que originalmente era GAA (codifica ácido glutámico): En el paciente A, el codón…
Se analizan dos pacientes con mutaciones puntuales en el mismo codón de su ARNm maduro, que originalmente era GAA (codifica ácido glutámico):
En el paciente A, el codón muta a GAG (codifica ácido glutámico).
En el paciente B, muta a GUA (codifica valina).
a) Basándote en las propiedades del código genético, justifica por qué el paciente A no manifiesta ninguna alteración mientras que el paciente B presenta una enzima no funcional.
b) ¿Podría existir una «mutación silenciosa» como la del paciente A si el código genético no fuese degenerado? Justifica tu respuesta deduciendo qué consecuencias tendrían las mutaciones en un código hipotético con un solo codón por aminoácido.
El mensaje del ARNm usa solo 4 letras (A, U, G, C), pero las proteínas se arman con 20 aminoácidos. Ya vimos la clave: se leen de tres en tres. Falta ver quién lo hace.
Resumiendo las diferencias entre las dos etapas:
Transcripción
Traducción
Molécula que se fabrica
ARNm
Proteína (cadena de aminoácidos)
Lugar (célula eucariota)
Núcleo
Ribosomas en el citoplasma
Molde
Cadena molde del ADN
ARNm
Participan
ARN polimerasa
Ribosoma y ARNt
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Observa el esquema de una célula eucariota en la que se representa la expresión de un gen: los marcadores ?1 y ?2 señalan dónde ocurren la transcripción y la traducción,…
Observa el esquema de una célula eucariota en la que se representa la expresión de un gen: los marcadores ?1 y ?2 señalan dónde ocurren la transcripción y la traducción, sin indicar cuál es cuál. Indica qué proceso ocurre en cada punto señalado y en qué lugar de la célula se encuentra.
Una bacteria sintetiza un oligopéptido a partir del siguiente fragmento de ARNm maduro: 5'-... AUG GCC UUU UAA ...-3' Un agente mutágeno provoca la deleción (pérdida)…
Una bacteria sintetiza un oligopéptido a partir del siguiente fragmento de ARNm maduro:
5'-... AUG GCC UUU UAA ...-3'
Un agente mutágeno provoca la deleción (pérdida) del primer nucleótido del codón GCC (la primera citosina), quedando la secuencia: 5'-... AUG GCU UUU AA...-3'.
a) Escribe la secuencia de aminoácidos resultante antes y después de la mutación.
b) Justifica por qué una mutación por cambio de fase de lectura (deleción o inserción) suele tener consecuencias mucho más graves para la función de una proteína que una mutación por sustitución de una única base.
¿Por qué importa? Si cada célula usara todos los genes a la vez, no habría tejidos especializados. Lo que distingue a una célula no es el ADN que tiene, sino los ARNm y las proteínas que produce.
Vuelve al principio: el grano de maíz pigmentado tiene el gen del color en todas sus células, pero solo se expresa (se transcribe y se traduce) en las células donde se necesita esa proteína.
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Un estudiante afirma: «Dado que una neurona y una célula de la piel tienen funciones y formas completamente distintas, sus moléculas de ADN deben ser diferentes; por…
Un estudiante afirma: «Dado que una neurona y una célula de la piel tienen funciones y formas completamente distintas, sus moléculas de ADN deben ser diferentes; por ejemplo, la neurona ha eliminado los genes de las proteínas de la piel que no necesita».
a) Rebate la afirmación del estudiante explicando qué encontraríamos realmente si secuenciamos el ADN genómico de ambos tipos celulares.
b) Si el ADN es idéntico, predice y justifica qué diferencias esperarías encontrar al analizar los tipos de ARNm y de proteínas presentes en el citoplasma de ambas células.