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

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