ADN molde, ARNm e péptido: exercicios de mutacións

Da secuencia de ADN ao péptido, sen perder a orientación

Unha secuencia con letras correctas pode dar unha resposta incorrecta se se le no sentido equivocado. Nesta práctica orixinal imos identificar a cadea molde, escribir o ARNm e traducir un pequeno fragmento. Despois compararemos dúas substitucións dunha base. Non se trata dun xene humano real nin dun enunciado oficial: é un modelo deseñado para que poidas comprobar cada paso.

Na guía de Bioloxía para Galicia tes a visión xeral da materia. Esta actividade céntrase na lectura de secuencias; non repite un cruzamento xenético nin permite deducir por si soa un patrón de herdanza.

Datos que fan que o exercicio teña unha resposta

Supóñese un fragmento codificante sen intróns. O enunciado indica expresamente que o primeiro AUG do ARNm é o inicio da tradución e que a lectura se realiza no marco mostrado. Usamos o código xenético estándar e non consideramos modificacións posteriores da proteína.

Como recordatorio para resolver a actividade: AUG codifica metionina, GAA e GAG codifican glutamato, UUU codifica fenilalanina, CCG codifica prolina e UAA é un codón de terminación. Non necesitas memorizar o código completo para comprobar os resultados deste exemplo.

A explicación académica da transcrición permite comprobar a complementariedade e a orientación. O capítulo sobre o código xenético de OpenStax explica a lectura por tripletes e os codóns de inicio e terminación. A nosa secuencia e as súas variantes son propias, non copiadas desa fonte.

Exercicio 1: escribe o ARNm

A cadea molde proporcionada é 3′–TAC CTT AAA GGC ATT–5′. Escríbea primeiro mantendo os extremos visibles. A pregunta pide o ARNm complementario en sentido 5′ a 3′.

Emparella T con A, A con U, C con G e G con C. O resultado é 5′–AUG GAA UUU CCG UAA–3′. O primeiro triplete TAC da cadea molde produce AUG no ARNm. O último, ATT, produce UAA.

A comprobación ten dúas partes: hai complementariedade base a base e os sentidos son antiparalelos. Se escribes a mesma secuencia de ARNm como 3′ a 5′, non é unha simple cuestión de presentación: cambias a orientación indicada. Se substitúes unicamente T por U na cadea molde, tampouco obtés o transcrito correcto.

Para comprobar a diferenza, escribe tamén a cadea codificante de ADN: 5′–ATG GAA TTT CCG TAA–3′. Coincide co ARNm neste fragmento salvo polo uso de T no ADN e U no ARN. Esa coincidencia corresponde á cadea codificante, non á molde.

Exercicio 2: traduce e conta

Dividimos o ARNm no marco indicado: AUG | GAA | UUU | CCG | UAA. Cos datos do enunciado, o péptido representado é metionina–glutamato–fenilalanina–prolina.

Hai cinco tripletes na secuencia, pero só catro aminoácidos no péptido. UAA sinala a terminación e non engade un aminoácido denominado «stop». A metionina inicial si se inclúe na resposta porque estamos traducindo o fragmento segundo o modelo declarado.

Se o enunciado pedise a proteína madura, poderían facer falta datos sobre o procesamento posterior. Aquí non se proporcionan. Por iso é máis preciso falar do péptido traducido neste exercicio ca inventar unha proteína completa ou a súa función.

Exercicio 3: unha substitución sinónima

Na primeira variante, o segundo triplete da cadea molde cambia de CTT a CTC. A nova cadea é 3′–TAC CTC AAA GGC ATT–5′. Transcribe antes de intentar clasificar a mutación.

O ARNm pasa a ser 5′–AUG GAG UUU CCG UAA–3′. Só cambia o segundo codón, de GAA a GAG. Ambos codifican glutamato segundo a pequena táboa proporcionada. O péptido segue sendo metionina–glutamato–fenilalanina–prolina.

A substitución é sinónima respecto da secuencia de aminoácidos deste fragmento. Non conclúas que calquera substitución dunha base é sinónima. Tampouco demostras con esta información que non poida ter ningún efecto biolóxico noutro contexto: a resposta comprobada aquí limítase á secuencia traducida.

Exercicio 4: unha parada prematura

Na segunda variante partimos outra vez da secuencia orixinal. O segundo triplete da cadea molde cambia de CTT a ATT. A cadea queda 3′–TAC ATT AAA GGC ATT–5′.

O ARNm correspondente é 5′–AUG UAA UUU CCG UAA–3′. A tradución comeza no AUG indicado e atopa inmediatamente UAA. O fragmento traducido contén só a metionina inicial antes da terminación.

Esta substitución introduce un codón de parada prematuro no marco de lectura: é unha mutación sen sentido. Os tripletes posteriores seguen escritos no ARNm do modelo, pero non se incorporan á cadea peptídica que comezou nese AUG.

Non chamamos a este cambio desprazamento do marco. Non se engadiu nin eliminou ningún nucleótido: o número de bases mantívose e cambiou a identidade dunha delas. Para clasificar, compara primeiro o tipo de alteración no ADN e despois o efecto sobre os codóns.

Autocorrección con cinco marcas

Sinala os extremos 3′ e 5′, subliña a palabra molde, escribe U no ARN, separa os tripletes no marco indicado e rodea o primeiro codón de terminación. Esas cinco marcas permiten localizar moitos erros antes de consultar a solución.

Na libreta de erros rexistra un exemplo concreto: «copiei a cadea molde cambiando T por U» é máis útil ca «non entendo xenética». Repite o primeiro apartado sen mirar; se a transcrición cambia, resolve ese paso antes de memorizar nomes de mutacións.

Preguntas frecuentes

A cadea molde coincide co ARNm cambiando T por U?

Non. O ARNm é complementario e antiparalelo á cadea molde. A coincidencia salvo T e U corresponde á cadea codificante neste modelo.

Un codón de terminación conta como aminoácido?

Non. Indica onde termina a tradución e non incorpora un aminoácido ao péptido. Neste exemplo cinco codóns producen catro aminoácidos.

Unha substitución dunha base despraza o marco de lectura?

Non polo feito de ser unha substitución. Nas variantes desta práctica mantense o número de nucleótidos e cambia un codón.

Sigue practicando xenética molecular

Asegúrate de poder xustificar cada letra do ARNm e cada aminoácido sen copiar a resposta. O curso de Bioloxía para Galicia está dispoñible para compra e permite continuar o estudo da materia; consulta na ficha os contidos antes de escoller.