Ejercicios traducción y proteínas

Los stops en el ARNm sirven para cesar la traducción del ARN a proteínas

1 PREGUNTA: Rodea en el diagrama los enlaces peptídicos. ¿De qué aminoácidos se trata? Propiedades químicas de los aminoácidos implicados

Solución: Pincha aquí

Solución: Pincha aquí

2 PREGUNTA: La siguiente proteína ¿Es una estructura terciaria o cuaternaria? ¿Por qué? ¿Cuántos tipos distintos de estructuras secundarias tiene? nómbralas 

 

3 PREGUNTA: La siguiente proteína ¿Puede tener enlaces disulfuro? ¿Por qué?

 

4 PREGUNTA: Dibuja un tripéptido constituído de histidina, triptófano e isoleucina

Solución:

5 PREGUNTA: Di si es falso o verdadero: a) Un D-aminoácido desvía la luz polarizada hacia la derecha. b)Todos los aminoácidos proteicos presentan la forma L. c) tienen al menos un carbono asimétrico. d) Presentan isomería óptica.

6 PREGUNTA: ¿Qué técnicas utilizarías para resolver los siguientes problemas de proteínas? a) Determinar el peso molecular de una proteína b) Determinar si una enzima está formada por más de una cadena polipeptídica c) Determinar la estructura tridimensional de una proteína d) Determinar el proteoma de una muestra

7 PREGUNTA: Sabemos que un gen de 4365 nt codifica una proteína de 1454 aminoácidos. Si esa proteína tiene un peso estimado de 159.94 kDa. Un aminoácido promedio pesa 0.11 KDa. ¿Qué pesos tendrán los fragmentos resultantes si esta proteína se digiere por la proteasa tripsina, la cual tiene en el gen una secuencia de corte CGAGTTTATGCT entre los nucleótidos 3000 y 3012?. Sabemos que la tripsina corta los péptidos entre la arginina y la valina:

Sitúa las bandas correspondientes a los fragmentos

Solución: PINCHA AQUÍ

8 PREGUNTA: Rodea en el diagrama los enlaces peptídicos.

 

Solución:

9 PREGUNTA: Rodea en el diagrama los enlaces peptídicos.¿De qué aminoácidos se trata?

10 PREGUNTA: La siguiente proteína ¿Puede tener enlaces disulfuro? ¿Por qué?

11 PREGUNTA: El aminoácido abajo ¿Es hidrofóbico, hidrofílico? ¿Por qué?

12 PREGUNTA: El siguiente polipéptico Metionina-fenilalanina-triptófano-prolina-isoleucina-valina-alanina ¿Es hidrofóbico, hidrofílico? ¿Por qué?

¿Por qué hacer ejercicios de proteasas?

Con el Covid-19 hemos aprendido que un virus, el Sars-CoV-2, puede volverse más transmisible si tiene una diana para una proteasa en la molécula de su espícula. 

13 PREGUNTA: Define proteasa. ¿Se puede considerar una proteasa como un ribozima?

14 PREGUNTA: Encuentra un ORF (marco abierto de lectura) si lo hubiere, transcríbelo a mRNA y tradúcelo a su secuencia de aminoácidos

5’ ATGTTATTGTCGTATGCGACGTACATGTTTCATGCCCGT 3’

Ver tabla código genético

Solución:

 
15 PREGUNTA: Señala las frases falsas. Estructura de proteínas:

a. Las proteínas monoméricas no tienen estructura secundaria.
b. Una proteína monomérica puede tener más de un dominio en su estructura terciaria.
c. Los puentes disulfuro pueden ser importantes en el mantenimiento de la estructura terciaria y cuaternaria de las proteínas.
d. La estructura terciaria de una proteína puede presentar fragmentos con estructuras cuaternarias distintas.

16 PREGUNTA: La proteína (abajo) ¿Se puede considerar un estructura cuaternaria? ¿Cuántos tipos y cómo se llaman distintos de estructura secundaria tiene?

17 PREGUNTA: Existen diferencias entre los ribosomas de eubacterias y los de las células eucariotas? ¿Qué implicaciones médicas tiene?

18 PREGUNTA: ¿Qué tipo de estructura tiene la proteína (arriba)?

19 PREGUNTA: La estructura de la proteína (abajo), nómbrala y define el tipo de enlaces que originan esa estructura

20 PREGUNTA: Tengo un gen de 666 nt. Este gen codifica para una proteína de ……… aa. ¿Cuál será de peso molecular en kDa de esa proteína?...… Por ejemplo: No puede saberse exactamente la CANTIDAD de aminoácidos de una proteína conociendo solo su peso. Los aminoácidos tienen pesos variables. Lo que se hace, es dividir el peso total de la proteína, por un peso PROMEDIO de los aminoácidos. Ese peso promedio es cercano a los 110 Da.

21 PREGUNTA: En el gen de 666 nt podemos observar que existen dos secuencias CGAGTTTATGCT, en las posiciones 222-234 y 531-543 del gen. Esta secuencia codifica para Arg-val-Tyr-Ala. Sabemos que: 

 

Digerimos nuestra proteína con quimiotripsina y la corremos en un gel de SDS-PAGE. ¿En qué posición aparecerán las bandas?

22 PREGUNTA: Localiza un enlace peptídico y di si es trans o cis

23 PREGUNTA: Nombra las siguientes interacciones de esta estructura terciaria

24 PREGUNTA: Con qué aminoácidos se podrían formar, si es que se pueden formar, puentes disulfuro intracatenarios:

Ala-met-gly-asp-val-pro-cys-pro-trp-val-met-glu-phe-cys-glu-met-ala-ile-lys

25 PREGUNTA: Responder si las siguientes afirmaciones sobre los aminoácidos (si exceptuamos a la glicina) son VERDADERAS o FALSAS: a) Los aminoácidos constituyentes de las proteínas tienen formas L y D b) Los aminoácidos constituyentes de las proteínas tienen sólo formas D c) Los aminoácidos tienen el grupo R unidos al carbono a d) Los aminoácidos tienen entre el grupo carboxilo y el grupo amino tres carbonos: a, b, c

26 PREGUNTA: Dada la siguiente estructura proteica

Decir si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) Es una estructura proteica cuaternaria b) Está constituída por una estructura primaria además de estructuras más complejas c) Es una proteína que contiene dos hélices alfa d) Es una estructura compuesta de varias secuencias primarias e) Es una proteína con estructura terciaria 

Solución: a) falso b) verdadero c) verdadero d) falso e) verdadero

27 PREGUNTA: Los aminoácidos A, B, C, D y E  correspondientes al ARNm 5'AUG  AGC GUU UAC UGC 3' ¿De qué aminoácidos se trata? ¿Qué tipo de enlace une a estos aminoácidos? ¿Cuándo se produce el enlace entre dos aminoácidos se libera alguna molécula concomitantemente (al mismo tiempo)? ¿Si se sustituye la adenina del triplete de inicio, AUG por UUG ¿Cuál sería el aminoácido resultante? Ver tabla

28 PREGUNTA: Los aminoácidos A, B, C, D y E ¿De qué aminoácidos se trata?

29 PREGUNTA: ¿Qué técnicas utilizarías para resolver los siguientes problemas de proteínas? a) Determinar el peso molecular de una proteína b) Determinar si una enzima está formada por más de una cadena polipeptídica c) Determinar la estructura tridimensional de una proteína d) Determinar el proteoma de una muestra

30 PREGUNTA: Sabemos que un gen de 2367 nt codifica una proteína de 788 aminoácidos. Si esa proteína tiene un peso estimado de 86.68 kDa. ¿Qué pesos tendrán los fragmentos resultantes si esta proteína se digiere por la proteasa tripsina (corta entre la arginina y la valina) la cual tiene en el gen una secuencia de corte CGAGTTTATGCT entre los nucleótidos 666 y 678?

Sitúa las bandas correspondientes a los fragmentos

31 PREGUNTA: La siguiente estructura a) ¿De que tipo de estructura proteica se trata? ¿Podrías escribir la direccionalidad de cada uno de los polipéptidos? ¿Por qué fuerzas están unidos estos polipéptidos? ¿Sitúa algún enlace peptídico y dí si es cis o trans?

32 PREGUNTA: Rodea en el diagrama los enlaces peptídicos. ¿De qué aminoácidos se trata?

33 PREGUNTA: ¿Por qué el primer perfil de Maldi Tof realizado con bacterias del género Listeria es tan parecido entre si y el segundo perfil, de bacterias de géneros diferentes muestra distintos picos?

34 PREGUNTA: El siguiente polipéptico Metionina-fenilalanina-triptófano-prolina-isoleucina-valina-alanina ¿Es hidrofóbico, hidrofílico? ¿Por qué?

35 PREGUNTA: ¿Qué técnicas utilizarías para resolver los siguientes problemas de proteínas? a) Determinar el peso molecular de una proteína b) Determinar si una enzima está formada por más de una cadena polipeptídica c) Determinar la estructura tridimensional de una proteína d) Determinar el proteoma de una muestra

36 PREGUNTA: Utilizando la tabla de aminoácidos, dí cuáles son los grupos funcionales de los grupo R de los aminoácidos siguientes: serina, asparragina, tirosina,

Solución: serina grupo alcohol; asparragina amida; tirosina fenol; metionina sulfuro; glutamato sal de ácido carboxílico.

37 PREGUNTA: Se usa un mRNA sintético de secuencia repetitiva 5'-CACACACACACACACAC... en un sistema sintetizador de proteínas, en ausencia de células, semejante al usado por Niremberg. Asumiendo que la síntesis de proteínas pueda comenzar sin la necesidad de un codón de iniciación, ¿qué producto o productos pueden esperarse tras la síntesis de proteínas?

A. una proteína, compuesta por un solo tipo de aminoácido

B. tres proteínas, cada una compuesta por un único tipo de aminoácido diferente

C. dos proteínas, cada una con una secuencia alternada de dos aminoácidos diferentes

D. una proteína, con una secuencia de tres aminoácidos alternantes diferentes

E. una proteína, con una secuencia de dos aminoácidos alternantes diferentes

Solucion: Se usa un mRNA sintético de secuencia repetitiva 5'-CACACACACACACACAC... en un sistema sintetizador de proteínas, en ausencia de células, semejante al usado por Niremberg. Asumiendo que la síntesis de proteínas pueda comenzar sin la necesidad de un codón de iniciación, ¿qué producto o productos pueden esperarse tras la síntesis de proteínas?
Descifrando el código genético
Nirenberg y Matthaei, desarrollaron un método para la síntesis de proteínas in vitro que requiere la adición de mRNA. Khorana y Nirenberg sintetizaron polímeros de RNA en el laboratorio.

Poli(U), o UUUUUUUUUUU, codifica una proteína que contiene sólo fenilalanina.

Poli(CA) codifica un polipéptido donde se alternan histidina y treonina.

Poli(CAA) codifica tres polipéptidos: poliglutamina, politreonina o poliasparagina.

La determinación completa del código se logró al observar que un aminoacil-tRNA se une a un solo codón sintético en presencia de ribosomas.

38 PREGUNTA: ¿Qué mRNA codifica el siguiente polipéptido?

Met-Arg-Ser-Leu-Glu

A. 3'-AUGCGUAGCUUGGAGUGA-5'

B. 3'-AGUGAGGUUCGAUGCGUA-5'

C. 5'-AUGCGUAGCUUGGAGUGG-3'

D. 1'-AUGCGUAGCUUGGAGUGA-3'

E. 3'-AUGCGUAGCUUGGAGUGA-1'

39 PREGUNTA: ¿Con qué codón del mRNA debe de ser capaz de emparejarse el tRNA del diagrama en la interacción codón-anticodón?

A. 3'-AUG-5'

B. 3'-GUA-5'

C. 3'-CAU-5'

D. 3'-UAC-5'

E. 3'-UAG-5'

40 PREGUNTA: Un RNA mensajero tiene 336 nucleótidos de longitud, incluyendo los codones de iniciación y de terminación. El número de aminoácidos de la proteína traducida a partir de este mRNA es:

A 999

B 630

C 330

D 111

41 PREGUNTA: Se obtiene una muestra de DNA, se transcribe a su mRNA y se purifica. Se separan entonces las dos hebras del DNA y se analiza la composición de bases de cada hebra del DNA y del mRNA. Se obtienen los datos recogidos en la tabla de la derecha. ¿Qué hebra del DNA es la hebra transcrita, que sirve como molde para la síntesis del  mRNA?

 

42 PREGUNTA: En esta secuencia existen dos ORFs mayores de 30 nt (normalmente por debajo de esta longitud no se consideran los posibles ORFs, es decir, no suelen llevar secuencias reguladoras, como la caja TATAA, RBS ect y por lo tanto no son ORFs que se transcriban). Uno en la secuencia que ves y el otro en su complementaria. Localízalos y tradúcelos a su secuencia de aminoácidos

5’CGCGGCATGATACGACGTCAGTCCACACGTCCACGTACACGACACCAATATCCGATACACTGATACCTAAAGGGGGACCGACAAAGACGACCGCCAGACGACCGGCGATACGAGCATAATACGATCTCTAGACGACCATACGACTAGACCTA 3’

Lo primero que vamos a hacer es separar de diez en diez los nucleótidos para poder contarlos con mayor facilidad

CGCGGCATGA TACGACGTCA GTCCACACGT CCACGTACAC GACACCAATA TCCGATACAC TGATACCTAA AGGGGGACCG ACAAAGACGA CCGCCAGACG ACCGGCGATA CGAGCATAAT ACGATCTCTA GACGACCATA CGACTAGACC TA

Vamos a encontrar un ORF en la secuencia 5’--> 3’

CGCGGCATGA TACGACGTCA GTCCACACGT CCACGTACAC GACACCAATA TCCGATACAC TGATACCTAA AGGGGGACCG ACAAAGACGA CCGCCAGACG ACCGGCGATA CGAGCATAAT ACGATCTCTA GACGACCATA CGACTAGACC TA

Esta secuencia en negrilla

ATG ATA CGA CGT CA G TCC ACA CGT CCA CGT ACA CGA CAC CAA TAT CCG ATA CAC TGA

Se traduce como: MIRRQSTRPRTRHQYPIH

Y otro ORF en la secuencia complementaria 3’-->5´. El truco para encontrar estas secuencias sin necesidad de hacer la secuencia complementaria es encontrar primero un CAT de derecha a izquierda y luego, buscando de tres en tres, encontrar un triplete CTA, TTA o un TCA, como se puede ver abajo resaltado en azul.

5’ CGCGGCATGA TACGACGTCA GTCCACACGT CCACGTACAC GACACCAATA TCCGATACAC TGATACCTAA AGGGGGACCG ACAAAGACGA CCGCCAGACG ACCGGCGATA CGAGCATAAT ACGATCTCTA GACGACCATA CGACTAGACC TA3’

Esta secuencia en azul si se escribiese como ADN codificante sería:

5’ATG CTC GTA TCG CCG GTC GTC TGG CGG TCG TCT TTG TCG GTC CCC CTT TAG 3’

Traducción: MLVSPVVWRSSLSVPL

43 PREGUNTA: Busca los ORFs en esta secuencia utilizando el programa https://www.ncbi.nlm.nih.gov/orffinder/ (Ojo los ORFs tienen que ser mayores de 30 nt)

5’CGCGGCATGATACGACGTCAGTCCACACGTCCACGTACACGACACCAATATCCGATACACTGATACCTAAAGGGGGACCGACAAAGACGACCGCCAGACGACCGGCGATACGAGCATAATACGATCTCTAGACGACCATACGACTAGACCTA 3’

ORF1: 5’ATGATACGACGTCAGTCCACACGTCCACGTACACGACACCAATATCCGAT

ACACTGA 3’

ORF2: 5'ATGCTCGTATCGCCGGTCGTCTGGCGGTCGTCTTTGTCGGTCCCCCTTTA
G 3'

44 PREGUNTA: Busca los ORFs en esta secuencia utilizando el programa https://www.ncbi.nlm.nih.gov/orffinder/ (Ojo los ORFs tienen que ser mayores de 30 nt). Poner en las opciones: Minimal ORF length (nt): 30

La secuencia

5’CGCGGCATGATACGACGTCAGTCCACACGTCCACGTACACGACACCAATATCCGATACACTGATACCTAAAGGGGGACCGACAAAGACGACCGCCAGACGACCGGCGATACGAGCATAATACGATCTCTAGACGACCATACGACTAGACCTA 3’

Se produce un cambio en la posición 51. Un cambio de T a G

Se produce un cambio en la posición 115. Un cambio de C a G

Y queda de la siguiente manera

5’CGCGGCATGATACGACGTCAGTCCACACGTCCACGTTGACGACACCAATATCCGATACACTGATACCTAAAGGGGGACCGACAAAGACGACCGCCAGACGACCGGCGATACGAGGATAATACGATCTCTAGACGACCATACGACTAGACCTA 3’

¿Cuántos ORFs existen?

El ORF1 anterior ahora es más corto por que el codon ACA se ha transformado en un codon de stop TGA

El ORF2 ha desaparecido al mutar el codon de inicio

45 PREGUNTA: Encuentra y traduce el ORF que se encuentra en esta secuencia:

5’ GGATGCTTAGCGTACGAGCGCCGACGCACCCGACCACATTTTATCTTACGGG 3’

Solución: Pincha aquí

5’ GGATGCTTAGCGTACGAGCGCCGACGCACCCGACCACATTTTATCTTACGGG 3’

El ORF empieza en el nt39 y acaba en el 7

ATGTGGTCGGGTGCGTCGGCGCTCGTACGCTAA

MWSGASALVR

46 PREGUNTA: Encuentra el ORF, tradúcelo y di cuáles son las propiedades químicas de sus aminoácidos
5’ TTATTGTCGTATGCGACGTACATGTTTCAT 3’
Solución:

47 PREGUNTA: en la secuencia que se encuentra en la pregunta anterior se observan dos aminoácidos que están codificados por dos codones distintos ¿Por qué ocurre esto?
Solución: Pincha aquí

48 PREGUNTA: La exposición a una vacuna contra un virus determinado, por ejemplo virus X, aumenta un tipo de linfocito B de 1 a 1000000 de linfocitos memoria con capacidad para reconocer a este virus X. Sin vacuna no existen linfocitos memoria contra este virus.

Dos amigos, Juan y Pedro. Juan es hijo de unos hippies antivacunas, Pedro ha sido vacunado. Ambos suben al Ecovía y se contagian con el virus. Se necesitan 100 millones de linfocitos para tener una respuesta eficaz para eliminar el virus.

Una vez que te infecta el virus X te mata al cabo de 48 horas. Los linfocitos B se dividen cada 2 horas. ¿Se salvarán los dos amigos? ¿Solo el vacunado?

Solución: en 48 hr los linfocitos se dividen 24 veces. 2²⁴ = 16 millones de linfocitos si partimos de 1 linfocito. No son suficientes para eliminar el virus (hemos dicho que se necesitan 100 millones para eliminarlo). A las 48 horas hay tantos virus que causan el colapso de Juan y de esa manera los genes hippies de sus padres no pasan a la siguiente generación. Si partimos de 1000000 de linfocitos B memoria entonces en menos de 14 horas tenemos ya 128 millones de linfocitos suficientes para eliminar el virus antes de que cause un daño letal. ¡Bien por los padres de Pedro!

49 PREGUNTA:

Solución: pincha aquí

50 PREGUNTA: Tenemos el ADN molde: 

TACCCAGATGTCACTTTTCATCAAACCATT

¿Qué ARNm transcribirá? ¿Cómo serán los ARNt necesarios para traducir este ARNm? ¿Qué aminoácidos traducirá y qué propiedades químicas tendrán dichos aminoácidos?

Solución: pincha aquí

51 PREGUNTA: Se obtiene una muestra de DNA, se transcribe a su mRNA y se purifica. Se separan entonces las dos hebras del DNA y se analiza la composición de bases de cada hebra del DNA y del mRNA. Se obtienen los datos recogidos en la tabla de la derecha. ¿Qué hebra del DNA es la hebra transcrita, que sirve como molde para la síntesis del  mRNA?

Solución: pincha aquí

52 PREGUNTA: Tenemos una preparación de anticuerpos y vamos a examinarlos en un gel de SDS-acrilamida. Nos olvidamos de añadir SDS al gel. a) ¿Cuál sería el canal esperado? b) ¿Qué pasaría si añadiésemos SDS?

Solución: a) Sería el canal b, al no llevar SDS no se romperían los enlaces disulfuro entre las cadenas ligera y pesada de los anticuerpos b) en ese caso sería el canal A, al romperse los enlaces disulfuro se verían dos bandas correspondientes a las cadenas ligeras y pesadas.

53 PREGUNTA: ¿Qué molécula es a? Nombre exacto. ¿Qué parte del ARNt es b?

Ejercicios transcripción ARN

Transcripción 1 de 2

Transcripción 2 de 2

1 PREGUNTA: Si el ARNm tiene su extremo 5' como aparece en el gráfico ¿Qué extremo será el ADN que tiene una interrogación?

2 PREGUNTA: El extremo del ADN que tiene el interrogante ¿Es 5'o 3'? ¿Por qué?

3 PREGUNTA: Si parte de la secuencia del ARNm que será utilizado para sintetizar una proteína es:

5’ AUG CCG ACG GAA 3’

¿Cuál debe ser la secuencia del molde de ADN que le dio origen?

a) 5’UAC GGC UGC CUU 3’

b) 5’TAC GGC TGC CTT 3’

c) 3’ UAC GGC UGC CUU 5’

d) 3’ATC GGC AGC CAA 5’

e) 3’TAC GGC TGC CTT 5’

Solución

4 PREGUNTA: Señala aquellas afirmaciones que consideres ciertas sobre la ARNpolimerasa

a) La ARNpol polimeriza de 5’a 3’ b) La ARNpol sintetiza una cadena de ARN que queda unida al ADN molde por puentes de hidrógeno c) El factor sigma de la ARNpol de los eucariotas sirve para reconocer la secuencia iniciadora, es decir, el punto a partir del cual se empieza a transcribir el ARN

d) El factor sigma de la ARNpol sirve para reconocer la secuencia iniciadora, una vez que la transcripción ha empezado ya no se necesita el factor sigma y se libera de la ARNpol e) La secuencia iniciadora de la transcripción a la que se une la ARNpol es rica en G y C f) En procariotas la terminación de la secuencia de ARNm puede ser por secuencias palindrómicas ricas en G y C o por la secuencia RUT dependiente de Rho g) Las ARNpol son, en las procariotas, de tres tipos ARNpol I, ARNpol II y ARNpol III h) En procariotas la transcripción ocurre en el núcleo i) La caperuza de metil-guanosina y la cola de poliAs protegen al ARNm en eucariotas de ser degradado por las ARNasas del citoplasma j) La cola de poliA es fundamental para que la ARNpol se una al ADN que va a transcribir

a) V b) F c) F d) V e) F f) V g) F h) F i) V j) F

Para saber más

5 PREGUNTA: la caperuza de metil-guanosina o también caperuza 5', también denominada cap-5' o casquete, es un nucleótido alterado situado en el extremo 5′ de algunos transcritos primarios de eucariotas, como el precursor de ARN mensajero (ARNm). Este proceso, conocido como capping está altamente regulado y es vital en la creación de ARNm estables y maduros, capaces de ser traducidos durante la síntesis de proteínas. ¿Por qué el ARNm mitocondrialy el de cloroplastos ​ no tienen caperuza?

Solución: porque mitocondrias y cloroplastos proceden de bacterias. Si quieres conocer las diferencias entre la transcripción de bacterias y las células eucariotas pincha aquí

6 PREGUNTA: a) La ARNpol funciona como una helicasa separando las dos hebras de ADN para iniciar las transcripción b) La ARNpol sintetiza de 3’a 5’ c) La ARNpol lee el ADN de la cadena molde de 3’a 5’, es decir, al contrario que su actividad de polimerización que va de 5’a 3’ d) El ARN sintetizado por la ARNpol no se queda unido al ADN e) Cuando la ARNpol de procariotas llega a su secuencia terminadora (formadora de horquilla o terminación Rho) se separa del ADN y éste se vuelve a juntar entre si para formar una doble hebra de ADN

a) V b) F c) V d) V e) V

Solución

7 PREGUNTA: ¿Cómo puede la ARNpol formar ARNm con uracilo si el ADN molde tiene timina?

Solución: Cuando hay que fabricar DNA (replicación) trabaja la DNA polimerasa, que solo toma desoxirribonucleótidos (A, T, G, C).

Cuando hay que fabricar RNA (transcripción) trabaja la RNA polimerasa, que solo toma ribonucleótidos (A U G C).

A C G pueden ser tanto ribo como desoxiribonucleótidos, T solo es desoxi, y U solo ribo.

Conclusión:

Tanto T como U pueden unirse a A, pero T solo cuando se construye DNA y U solo cuando se construye RNA. T y U son equivalentes, ambos se unen a la Adenina formando dos puentes de hidrógeno.


8 PREGUNTA: Dada la secuencia de ADN bicatenario :

3´ - T G C C G T T A C C T A T C T G TG C G A G A G C G A T C A A T C T G C 5´

5´ - A C G G C A AT G G A T A G A C A C G C T C T C G C T A G T T A G A C G 3´

Indicar la secuencia de bases del correspondiente ARNm

Deducir la secuencia de aminoácidos correspondiente .

Puedes consultar la tabla de ADN/Aminoácidos AQUÍ

9 PREGUNTA: ¿Por qué utilizamos la tabla ADN/Aminoácidos y no la tabla ARN/Aminoácidos en genética?

Solución: pincha aquí 

10 PREGUNTA: ¿Dónde se situará la ARNpol en A o en B?

11 PREGUNTA: ¿Puede la ARN polimerasa actuar en el citoplasma? Razona tu respuesta

12 PREGUNTA ¿Por qué existen 3 ARN polimerasas en la célula eucariota?

13 PREGUNTA: La gráfica (arriba) pertenece a una transcripción eucariota o procariota ¿Por qué? 

¿Qué ocurriría si eliminamos de un gen la caja TATAA?

¿Qué ocurriría si eliminamos el RBS (Ribosomal binding site) de un gen?

Cita tres diferencias entre la transcripción en procariotas y en eucariotas

¿Qué diferencias existen entre intrones y exones?

14 PREGUNTA: Si (5’) CGCUAUAGCG (3’) es el transcrito de RNA ¿Cuál será la cadena molde y cuál la codificadora?

Solución:   3´ GCGATA TCGC 5´ADN molde

                  5´ CGCUAUAGCG 3´ARN mensajero

                  5´ CGCTATAGCG 3´ ADN codificante

15 PREGUNTA: ¿Qué le ocurriría a un ARNm eucariótico si careciese de CAP y de cola poliA?

Solución: La caperuza 5' tiene varias funciones siendo las principales regular la exportación desde el núcleo al citoplasma y proteger al ARNm de la degradación en el citoplasma por las exonucleasas ARNasas. La cola de poliA tiene también las mismas funciones que la caperuza 5', esto es, regular la exportación al núcleo y proteger al ARNm de la degradación por ARNasas. La diferencia es que las ARNasas si pueden degradar la cola de poliA. De esta manera garantizan que los ARNm no permanezcan sine die en el citoplasma. Esto es quizás lo más importante del proceso ya que al permitir que una parte del ARNm se pueda degradar: la cola de poli A, la célula eucariota puede tener distintos conjuntos de ARNm en el citoplasma para poder ser traducidos a distintas horas del día o dependiendo de las distintas necesidades a las que se vean expuestas. Por ese motivo, esta respuesta no tiene el 2 y sólo un 1.5, porque dice que la caperuza y el poliA dan protección para que no se afecten los nucleótidos. El sistema cap-poliA es un sistema dinámico que alarga la vida de los ARNm pero permitiendo que las ARNasas degraden el poliA.

16 PREGUNTA: ¿Por qué después del codón de stop ya no hay proteína? ¿Por qué el codon de stop no codifica aminoácido?

17 PREGUNTA: la siguiente estructura a) ¿A qué proceso molecular corresponde? b) ¿Podrías situar la cadena de ARN y la ADN? ¿Por qué? c) ¿A qué base nitrogenada corresponde la representada por el color azul y porqué? d) ¿Utiliza la ARNpolimerasa un cebador (primer?)?

Solución: a) Transcripción b) A la izquierda se encuentra la cadena de ARN porque está constituida de azucar ribosa, a la derecha la cadena de ADN porque esta constituida de azúcares desoxirribosa c) Al uracilo, porque está coloradada con azul y hemos visto que las bases del ADN tienen los colores magenta, verde, amarillo y rojo d) La ARN polimerasa no utiliza ninguna molécula cebadora, aunque requiere ADN como molde. Su función es separar del sustrato un difosfato y transferir el nucleótido resultante a la cadena de ARN que está sintetizando, estableciendo el correspondiente enlace fosfodiéster. El ARN se sintetiza en dirección 5’—› 3’.

1 8PREGUNTA: ¿Por qué las células pueden soportar muchos errores de la ARN-polimerasa y tan pocos de la ADN-polimerasa?

Solución: La ARN polimerasa resulta bastante menos fiable por carecer de actividad nucleasa (la enzima correctora de errores). Pero dado que el ARN no traslada información genética de una generación a la siguiente, tampoco es absolutamente necesario un mecanismo de gran fidelidad. En otras palabras (si se nos permite el símil de las fotocopias): lo importante es que el documento original (ADN) esté bien, aunque algunas de las numerosas copias realizadas (ARN) se hayan estropeado.

19 PREGUNTA: Observe el esquema adjunto y describa todo el proceso en los procariontes

Solución: se trata de la transcripción. Se suele tomar como modelo la bacteria Escherichia coli, que es la más estudiada y resulta válida para generalizar el proceso a otros organismos.

Se consideran tres etapas: iniciación, elongación y terminación. Las señales o secuencias de iniciación y terminación son las que determinan la longitud y la orientación del segmento de ADN que se va a transcribir. La dirección de la síntesis del ARN es 5’—›3’.

Iniciación. Consiste en la unión de la ARN-polimerasa a la región promotora del ADN, que suele abarcar los 50 pares de bases anteriores al nucleótido que inicia la síntesis (denominado +1), y se caracteriza por las llamadas secuencias TATA. La propia ARN- polimerasa desenrolla casi dos vueltas de hélice y separa las cadenas de ADN, conformando la característica “burbuja de transcripción”.

Elongación o síntesis. La ARN-polimerasa se desplaza por el ADN y sintetiza ARN, según la complementariedad de las bases de la cadena de ADN que usa como molde. Se observa un híbrido o heterodúplex de ARN-ADN de 8-9 nucleótidos, estando libre la parte restante del ARN desde el extremo inicial 5’. La disociación de la subunidad σ (sigma) es absolutamente necesaria para que se pueda desplazar la “polimerasa central” y realizar la síntesis.

Terminación. Cuando la ARN-polimerasa llega a la secuencia de terminación tiene lugar un proceso bastante complejo, que posibilita la separación de los componentes, quedando libre todo el ARN recién sintetizado. El mecanismo de terminación requiere la intervención de otra subunidad accesoria, que se une al mismo sitio que la σ (liberada al comenzar la elongación).

20 PREGUNTA: Indique diferencias entre la transcripción de los organismos procarióticos y los eucarióticos.

En los procariotas se transcribe, prácticamente, la totalidad del genoma, mientras que casi la mitad del ADN de los eucariotas no se transcribe nunca.

Casi todos los genes procariotas son policistrónicos, es decir, el ARN mensajero resultante de la correspondiente transcripción codifica varias cadenas peptídicas diferentes, pues contiene varias señales de inicio y de terminación. Por el contrario, los genes eucariotas son monocistrónicos, esto es, cuando se transcriben dan lugar a ARN mensajeros con información para originar una única cadena peptídica.

En los procariotas hay un único tipo de ARN-polimerasa, mientras que en los eucariotas hay 3 polimerasas nucleares distintas, más una propia de las mitocondrias y una quinta para los cloroplastos. Además, las polimerasas eucariotas necesitan muchos factores de transcripción para funcionar, la mayoría de los cuales son activadores.

En los procariotas, generalmente, tiene lugar un acoplamiento entre los dos procesos, pues la traducción suele comenzar antes de que termine la transcripción. Sin embargo, en los eucariotas (excluyendo mitocondrias y cloroplastos), la transcripción y la traducción tienen lugar en compartimentos diferentes (núcleo y citosol), lo cual implica una regulación específica para cada proceso.

Los eucariotas producen más tipos de transcritos distintos, que, necesariamente, han de madurarse en el núcleo, mientras que, en el caso de los procariotas, el ARN mensajero no requiere ningún procesamiento para ser funcional. 

21 PREGUNTA: Cite las clases de secuencias reguladoras de la transcripción en eucariotas. ¿Qué problema plantea la presencia de nucleosomas?

Existen 3 clases de secuencias reguladoras: promotoras, potenciadoras y silenciadoras, que se activan mediante factores de transcripción.

La presencia de nucleosomas entorpece la transcripción de los genes. El octámero de histonas que constituye cada nucleosoma debe quedar desagregado para no obstaculizar el paso de la ARN-polimerasa. Algunos autores apuntan que los factores de transcripción son los que promueven la liberación de los nucleosomas situados en las proximidades de la secuencia que reconocen.    

22 PREGUNTA: ¿Dónde tiene lugar la maduración del ARN (eucariotas)? Cite los procesos que experimenta el ARNm.

Los procesos de maduración tienen lugar en el núcleo y son los que transforman a los transcritos primarios en transcritos maduros. Tomando como modelo el ARNm se considera, principalmente: adición de un casquete o caperuza, eliminación de intrones y poliadenilación.

23 PREGUNTA: interprete el siguiente esquema:

Este esquema representa la formación de ARNm en eucariotas, pero omite la transcripción, pues no figura el transcrito primario.

El ADN o gen considerado tiene 3 exones y 2 intrones, que en la transcripción originaría un ARN transcrito o premensajero, equivalente a la copia del gen.

El ARN transcrito primario experimenta una transformación post-transcripcional o maduración. Se observa que el ARNm ya maduro no posee intrones y que presenta un casquete o caperuza (Cap) y una cola de poli-A (poliadenilato).

La enzima ribonucleoproteína pequeña nuclear (RNPpn) interviene eliminando los intrones A y B del ARN premensajero (no del ADN), quedando los exones libres para ser unidos por una ARN-ligasa.

24 PREGUNTA: ¿Qué representa el esquema adjunto? Identifique los procesos numerados.

Se trata de la actualización del dogma central de la biología molecular. Tal y como fue enunciado consideraba que la información genética codificada en el ADN se copia mediante la transcripción y pasa al ARN (1), sirviendo posteriormente para sintetizar un polipéptido, proceso denominado traducción (2). Se creía que la única biomolécula capaz de replicarse era el ADN (4).

Una excepción al dogma la constituyen los retrovirus, que contienen ARN y una enzima especial, llamada transcriptasa inversa o retrotranscriptasa, capaz de sintetizar una cadena de ADN complementaria del ARN vírico, proceso denominado transcripción inversa o retrotranscripción (3).

Otra excepción se debe a la replicación del ARN (5), proceso antidogmático que se descubrió al observar que algunos virus eran capaces de replicar su genoma de ARN, proceso que cataliza la enzima ARN replicasa (*).

(*). ARN polimerasa dependiente de ARN. 

25 PREGUNTA: En esta cadena de ADN descubre el ORF y tradúcelo a ARNm

Solución: pincha aquí

26 PREGUNTA: ¿Cómo se llama la proteína que sirve para poner ON/OFF la ARNpol de bacterias?

Factor sigma

Para saber más pincha aquí