lunes, 17 de diciembre de 2018

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?


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