Clase 2 Guía Expresión de La Información Genética
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PR O i
vo
cie
ncias básicas Guía
Expresión de la información genética
Biología
Ejercicios PSU
Cpech 1
Ciencias Básicas Electivo Biología
5. La anemia falciforme se produce por una alteración del material genético, modificación que tiene
como consecuencia
A) ribosomas.
B) una cadena de ADN.
C) la enzima transcriptasa inversa.
D) la enzima ARN polimerasa
E) la capacidad de síntesis de ADN de forma autónoma.
7. Considerando la estructura del ADN y las características del código genético, ¿qué consecuencia
puede tener la sustitución de un nucleótido del ADN?
8. Los antibióticos inhiben la traducción en las bacterias, causándoles la muerte. ¿Cuál(es) de los
siguientes procesos explica(n) el efecto letal de los antibióticos?
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GUIA PRÁCTICA
9. Los codones que codifican a los aminoácidos serina, prolina y glicina son, respectivamente, AGU,
CCU y GGU. ¿Cuál de las siguientes opciones representa a los anticodones presentes en el
ARNt correspondiente?
11. Si se quiere medir la cantidad de ARN total que se forma en una célula, ¿qué marcador radiactivo
se debería agregar al medio de cultivo?
A) Adenina
B) Citosina
C) Timina
D) Uracilo
E) Desoxirribosa
12. Se ha comprobado que la inyección de secuencias cortas de ARN de doble hebra (ARNsi)
produce la inhibición de la traducción de secuencias homólogas de ARNm, o la destrucción de
estas últimas. Al respecto, es correcto inferir que el ARNsi puede ser utilizado para
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Met-Arg-Ser-Leu-Glu
Segunda letra
U C A G
UUU UAU UGU U
UUC Fenilalanina UCU UAC Tirosina UGC Cisteína
UCC C
UCA Código de
U
Serina Código de
UCG UGA parada (**)
UUA UAA parada A
UUG Leucina UAG
Primera letra (extremo 5’)
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GUIA PRÁCTICA
Ribosoma
ARNm
P A P A
A U G CCGUAUGCU A U G CCGUAUGCU
U A C UACGGC
ARNm
Met Pro
Met
G Péptido
G
C
Pro
ARNt
Es (son) correcta(s)
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15. En el esquema se representa una secuencia de ARN mensajero (ARNm) y el código genético
para su lectura.
Segunda letra
U C A G
UUU UAU UGU U
UUC Fenilalanina UCU UAC Tirosina UGC Cisteína
UCC C
UCA Código de
U
Serina
UCG Código de UGA parada (**)
UUA UAA A
UUG Leucina UAG parada
Primera letra (extremo 5’)
A) la hebra de ADN templado corresponde a 3` TAC TGA TTC CAA GAG ATA ATT 5`.
B) la secuencia aminoacídica contiene treonina y serina.
C) los anticodones corresponden a 3` UAC UGA UUC CGA AGA GUU 5`.
D) la cadena de ARNm presenta un codón de término UGA.
E) el ARNm codifica un péptido formado por 7 aminoácidos.
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GUIA PRÁCTICA
16. En el año 1993, los científicos Phillip Sharp y Richard Roberts recibieron el premio Nobel de
Medicina por sus descubrimientos sobre un proceso de la expresión genética denominado
“Splicing alternativo”, el cual se muestra en el siguiente esquema:
Transcripción
Intrón Intrón Intrón
1 2 3 4 ARNm
primario
Splicing
ARNm
1 2 3 1 4 2 3 4 maduro
Proteínas
El splicing alternativo consiste en la edición de una molécula, denominada ARNm primario, la cual
corresponde al producto transcripcional de un segmento de ADN llamado gen. A partir del ARNm
primario se crean diversos ARNm maduros que posteriormente podrán expresarse en proteínas.
Como se observa en el esquema, esta edición corresponde al “corte” de intrones y “empalme” de
exones, mecanismo que ha sido descrito en células eucariontes como las humanas y en virus.
En la actualidad, gracias al Proyecto Genoma Humano, se sabe que en nuestro ADN hay alrededor
de 25 mil genes, sin embargo, el número de proteínas que tenemos supera las 100 mil.
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17. Se obtiene una muestra de ADN, la cual se transcribe a su ARNm y se purifica. Se separan dos
hebras del ADN y se analiza la composición de bases nitrogenadas de cada hebra del ADN y del
ARNm, obteniéndose los datos recogidos en la tabla inferior.
A G C T U
Hebra ADN N° 1 19,1 26,0 31,0 23,9 0
Hebra ADN N° 2 24,2 30,8 25,7 19,3 0
ARNm 19,0 25,9 30,8 0 24,3
3´ 5´
W
5´ 3´
3´ 5´ X
G T G G T A C C C G A G G T A G C C GC G T C G T T C G
M C A C C A U G GG C U C C A U C G G C G C A G C A A G C
5´ 3´ Y
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Segunda letra
U C A G
UUU UAU UGU U
UUC Fenilalanina UCU UAC Tirosina UGC Cisteína
UCC C
UCA Código de
U
Serina Código de
UCG UGA parada (**)
UUA UAA parada A
UUG Leucina UAG
Primera letra (extremo 5’)
Es (son) correcta(s)
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20. Los antibióticos presentan diferentes mecanismos de acción para detener el crecimiento
bacteriano. Entre ellos encontramos a dos grupos de antibióticos, los aminoglucósidos y las
quinolonas, que impiden la síntesis de proteínas bacterianas a través de su acción en diferentes
etapas de la expresión génica. Los aminoglucósidos, como la gentamicina y la estreptomicina,
se fijan irreversiblemente a la subunidad 30S de los ribosomas bacterianos, interfiriendo en la
fijación del ARNt. Las quinolonas, como el ciprofloxacino, inhiben la enzima ADN girasa, un
tipo de topoisomerasa de ADN que controla el superenrollamiento y desenrollamiento del ADN
bacteriano.
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Tabla de corrección
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Resumen de contenidos
El siguiente esquema es el dogma central de la biología molecular, en donde se grafican los procesos
de la expresión génica.
Transcripción Traducción
Replicación DNA RNA Proteínas
Transcripción
inversa
2. ARN
El ARN es una biomolécula conformada por una cadena simple de nucleótidos, donde cada nucleótido
del ARN presenta una ribosa, un grupo fosfato y una base nitrogenada (Adenina, Citosina, Guanina o
Uracilo). La función del ARN es participar en la expresión de la información genética contenida en el
ADN. Hay tres tipos de ARN: el ARNm (mensajero), el ARNt (de transferencia) y el ARNr (ribosomal).
Características Función
ARNm Presenta una cadena lineal de Lleva la información genética necesaria para
nucleótidos. Cada tres nucleótidos la síntesis de una proteína desde el núcleo
(codón) corresponde un aminoácido. hasta el sitio de síntesis en el citoplasma
Así, la secuencia de aminoácidos de (ribosoma).
la proteína está configurada a partir
de la secuencia de los nucleótidos del
ARNm.
ARNt Presenta forma plegada, muy similarLa función del ARNt consiste en llevar un
a una hoja de trébol. En uno de aminoácido específico al ribosoma. En él
sus extremos presenta un triplete se une a la secuencia complementaria del
de nucleótidos conocido como ARNm, mediante el anticodón. A la vez,
anticodón, que es complementario altransfiere el aminoácido correspondiente a
codón. la cadena peptídica que está formándose en
el ribosoma.
ARNr Presenta una cadena de nucleótidos El ARN ribosomal, unido a proteínas de
lineal. carácter básico, forma los ribosomas.
Los ribosomas son las estructuras donde
se ensamblan aminoácidos para formar
proteínas, a partir de la información que
transmite el ARN mensajero.
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Tipos de ARN
Extremo 5´ Extremo 3´ Ribosoma eucarionte
Punto de fijación
Extremo 5´ del aminoácido
Subunidad de 60s
Subunidad de 40s
Extremo 3´
Anticodón
ARN mensajero ARN de transferencia ARN ribosómico
Hay 64 codones diferentes por combinación de los 4 nucleótidos en cada una de las 3 posiciones del
triplete (43 = 64), pero solo 61 codifican aminoácidos. Los 3 restantes son codones de término de la
traducción, conocidos como codones de parada o codones stop: UAA, UAG y UGA. Hay un codón de
inicio de la traducción, el AUG, que codifica el aminoácido metionina.
3. Código genético
3.1 Características del código
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5´
5´ A A G C T C T T A A G C A
T
G C A
T T G T
A A
A G G U U
C T U A G C U C C
T G
C G U A G A A T
T T C G A T 3´
3´ ARN G
5´ A
C A U U C G
Cadena molde
Dirección de la transcripción
El ARN recién sintetizado se conoce como transcrito primario, el cual pasa por un proceso de maduración
para dar lugar al ARNm maduro. Entre las modificaciones que experimenta en este proceso se encuentra
la remoción de intrones, conocida como splicing.
Traducción
5. Síntesis de proteínas Subunidad grande
Ribosoma
El proceso de síntesis de las
proteínas es llevado a cabo en RNA mensajero
el citoplasma; para ello, el ARN
mensajero sale del núcleo y se Cadena polipeptídica
adosa a una de las subunidades Subunidad pequeña
ribosomales (menor), y luego se
suma la otra (mayor), quedando el
ARNm entre las dos subunidades
para dar inicio a la traducción de los
correspondientes aminoácidos.
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1. El ribosoma se une a un extremo del ARNm una vez que este ha salido del núcleo.
2. Las moléculas de ARNt que están en el citoplasma se cargan con los aminoácidos y se mueven
hacia el punto donde el ARNm está unido al ribosoma.
3. Una molécula de ARNt, con el anticodón correcto, se enlaza con el codón complementario del
ARNm.
4. A medida que el ribosoma se mueve a lo largo del ARNm, el siguiente codón hace contacto con
el ribosoma.
5. El siguiente ARNt se mueve a su posición con su aminoácido.
6. Los aminoácidos adyacentes se unen por medio de un enlace peptídico.
7. Se desprende la primera molécula de ARNt. El siguiente codón se mueve a su posición y el
siguiente aminoácido se coloca en su posición.
8. Los pasos 3 al 5 se repiten hasta que se ha traducido el mensaje completo. De esta manera se
forma una cadena de aminoácidos.
9. Cuando se lee un codón de término se termina la traducción, desprendiéndose el ARNm del
ribosoma y también la cadena polipeptídica formada.
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Han colaborado en esta edición:
Coordinadora PSU
Francisca Carrasco Fuenzalida
Equipo Editorial
Karla Hernández Quijada
María Paz Ramírez Calderón
Imágenes
Banco Archivo Cpech