Ejercicios: La expresión génica

Explica con tus palabras qué significa que una célula «expresa un gen» y por qué el resultado final de esa expresión es una proteína.

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.

¿Qué es el código genético? Explica qué es un codón y cuántas bases lo forman.

Establece dos diferencias entre la transcripción y la traducción: la molécula que se fabrica en cada proceso y el lugar donde ocurre.

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.

Explica el papel del ribosoma y del ARN de transferencia (ARNt) durante la traducción: ¿dónde se une cada uno y qué transporta el ARNt?

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).

1. 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.
2. 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.

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'.

Sabiendo que:

• AUG = Metionina (inicio)

• GCC = Alanina; GCU = Alanina; UUU = Fenilalanina; UUA = Leucina

• UAA = Fin (terminación)

1. a) Escribe la secuencia de aminoácidos resultante antes y después de la mutación.
2. 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.

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».

1. a) Rebate la afirmación del estudiante explicando qué encontraríamos realmente si secuenciamos el ADN genómico de ambos tipos celulares.
2. 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.