GAM 3 1 - Sólo MEDICINA - Replicación, Transcripción, Traducción versión CDB 22_12_2021

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Biología
Guía de Aprendizaje
Monitoreado
Tema: Replicación, Transcripción,
Traducción
Guía de Biología
Nro. 3.1: Replicación,
Transcripción, Traducción
1. ¿Cuál es la composición molecular de un cromosoma eucariota?
2. En una empresa se fabrican autos. Para hacerlo el director de la empresa elabora un
manual de instrucciones que consta de 5 capítulos, que se corresponden con cada
una de las oficinas técnicas que tiene la empresa. Cada oficina fabrica una parte del
auto específica según las instrucciones del capítulo correspondiente: motor,
carrocería, electricidad, interiores y ruedas.
El gerente de la oficina de motores, que tiene todo el manual completo, toma el
capítulo 1 y hace copias de distintos párrafos del mismo, que le reparte a sus técnicos.
En el taller cada técnico lee su copia del párrafo correspondiente y ensambla la pieza
que le corresponde, para lo cual pide las partes y accesorios al asistente que las trae
desde la bodega.
Si consideramos que la empresa es un órgano como el corazón, cada oficina técnica
representa un tipo de tejido que componen ese órgano (nervioso, muscular, endotelial
y sanguino) y los gerentes las células, empareje números con letras
1. Empresa A. los tejidos del
órgano
2. Oficinas técnicas B. cromosoma
3. Gerente C. órgano
4. Manual D. ARNm
5. Capítulos del libro E. cada célula de
ese tejido
6. Párrafo F. gen
7. Copias del párrafo G. ARNr
8. Técnico H. aminoácidos
9. Asistente I. proteína
10. Pieza terminada J. ARNt
11. Partes y accesorios K. citoplasma
12. Bodega L. todo el ADN
3. ¿Qué es la transformación bacteriana?
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Nro. 3.1: Replicación,
Transcripción, Traducción
4. ¿En qué se diferencian los cuatro nucleótidos que forman el ADN?
5. Analice la figura 9-5 de la página 175 ¿Qué características presenta el ADN que
permite que los virus recién formados contengan el fósforo marcado radiactivamente?
6. ¿Qué característica tiene el ADN que le permiten ser la biomolécula encargada de
portar y transmitir la información genética.
7. Analice los porcentajes de las bases nitrogenadas del cuadro 9.1 de la pág. 176. ¿Qué
conclusiones puede sacar?
8. ¿Ambos extremos de una misma cadena de la doble hélice son idénticos? ¿Cómo se
diferencian?
9. ¿Por medio de qué interacción química se unen las bases nitrogenadas de las dos
cadena A-T y C-G?
10. ¿Que debe ocurrir para que se produzca la replicación semiconservativa?
11. ¿Cuántas replicaciones ocurren por ciclo celular en meiosis y mitosis?
12. Compare la replicación en procariotas y eucariotas en relación
CARACTERÍSTICA EUCARIOTA PROCARIOTA
Característica de la hebra
Número de ORIs por hebra
Requiere cadena molde
Polimerasa que participan
Dirección de la replicación
Número de burbujas
Número de horquilla por burbuja
Acortamiento de telómeros
Presencia de histonas
13. Confeccione un cuadro con las funciones de las diferentes proteínas que participan
del proceso de replicación
14. ¿En qué dirección puede actuar la ADN polimerasa y, como consecuencia de esto,
qué dirección debe tener el fragmento a replicar para que ocurra de manera
continua?
15. ¿Cómo añade nucleótidos la polimerasa en la hebra adelantada y retrasada en
relación al avance de la horquilla de replicación?
16. ¿Cuántos cebadores se van a utilizar en la replicación de una burbuja completa, según
la dirección de la cadena en crecimiento?
17. ¿Sería importante para una neurona tener una telomerasa activa?
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Nro. 3.1: Replicación,
Transcripción, Traducción
18. ¿Por qué es necesario un equilibrio entre la fidelidad de copia a corto plazo (en un
mismo individuo multicelular) y la aparición de mutaciones a largo plazo (dentro de
una población)?
19. ¿Qué diferencia hay entre la actividad 3´-5´ exonucleasa y la 5´-3´ polimerasa de la
ADN polimerasa? ¿Qué es una endonucleasa?
20. Observe las siguientes imágenes. ¿Qué ha ocurrido? ¿Qué proceso se lleva a cabo
para repararlo? Describa cómo ocurre en cada caso
21. ¿Por qué en estos casos no se puede hablar de reparación postduplicativa?
22. ¿Qué otros tipos de reparación de errores existen y quienes la ejecutan?
23. ¿Qué reacción acoplada permite el funcionamiento de la ADN polimerasa,
aportándole energía?
24. ¿Qué significa dTTP y dTMP? Relaciónelo con la estructura química de la molécula.
Dibuje cada molécula
25. ¿En qué característica molecular reside la capacidad del ADN de almacenar
información? ¿y de ejecutarla?
26. La fosfohexosa isomerasa es capaz de unirse únicamente a la glucosa-6-fosfato y dar
como producto fructosa-6-fosfato. ¿A qué se debe esta especificidad?
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Nro. 3.1: Replicación,
Transcripción, Traducción
27. ¿El concepto de que un gen especifica únicamente una proteína es estrictamente
verdadero?
28. Analice la siguiente imagen ¿A qué hace referencia, cómo funciona? ¿Es una
excepción a qué principio fundamental de la biología molecular? Ejemplifique
29. Dos gemelos univitelinos fueron separados al nacer y enviados a partes opuestas del
mundo. Se encuentran por tik tok, en un video viral, y quieren saber si efectivamente
son hermanos. Solo pueden comparar muestras de ADN, pero no cuentan con un
secuenciador para comparar las bases nitrogenadas de sus ácidos nucleicos. Sin
embargo recurren a otro método. Llegan a la conclusión que efectivamente son
gemelos. ¿Qué método han empleado y cómo funciona?
30. ¿Por qué el código genético no se puede basar en la combinación de dímeros de
nucleótidos?¿En que se relaciona este hecho con que se le llame al código genético
degenerado?
31. ¿Cuál es la diferencia entre cebador y promotor?
32. En la siguiente imagen se observa el proceso de transcripción en el inicio (T0) y más
adelantado (T1). Identifique la cadena molde y la cadena codificante de ADN ¿Cómo
se relacionan con el ARNm que se está transcribiendo?
33. En la misma imagen identifique la región promotora ¿Por qué secuencia está
representada? ¿A qué distancia y en qué dirección se encuentra el promotor en
relación al primer nucleótido que se transcribe?
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Nro. 3.1: Replicación,
Transcripción, Traducción
34. Los genes que codifican las enzimas de la glucólisis en el humano se encuentran,
entre otros, en el cromosoma 9, 19 y 16. En procariotas los cistrones de la glucólisis se
encuentra a continuación uno de otro en la única molécula de ADN circular. Si
ocurriera que de las 10 enzimas que participan de la glucólisis 3 estuvieran formadas
por 2 cadenas polipeptídicas, una por 4 cadenas y el resto de las enzimas fueran de
cadena polipeptídica única. Por otro lado, en eucariotas se encontró que 1 de las
enzimas (formada por un solo polipéptido) es el resultado de un proceso de splicing
alternativo. Calcule tanto para E. coli como para el ser humano el número de:
i. Promotores
ii. ARN inmaduros
iii. ARNm maduros
iv. Ribosomas
v. Codón de iniciación
vi. Codón de terminación
35. ¿Cuántos tipos de ARN polimerasas hay en eubacterias, archaeas y eukarya? ¿Qué
relación evolutiva nos permite inferir esto?
36. Observe la imagen. Señale el extremo 5 ́ y 3 ́ de la molécula. Indique los procesos de
maduración que sufre el ARNm antes de abandonar el núcleo y que aporta cada uno.
Indique cual es el transcripto primario y cual el ARNm maduro. Señale los extremos 5
y 3 ́ UTR. Explique que son
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Nro. 3.1: Replicación,
Transcripción, Traducción
37. ¿Los promotores se encuentran dentro de un gen determinado?
38. El gen humano Fas/CD95 codifica la formación de un receptor de membrana que
puede inducir la apoptosis. Existen dos formas de
este receptor, uno que se une efectivamente a la
membrana celular e induce la apoptosis y otro que
genera un polipéptido que no tiene dominio de
unión a la membrana plasmática, por lo que no
induce la apoptosis. Analice la siguiente imagen e
indique por medio de qué poseso es posible
obtener estas dos formas del mismo receptor.
39. ¿Cuál es la consecuencia de este proceso?
40. ¿Qué diferencia existe entre el splicing por formaciónde spliceosoma y el
autocatalítico y que enzimas participan?
41. Compare transcripción en eucariotas y procariotas
PROCARIOTA EUCARIOTA
Regulación de la transcripción
Funcionalidad del transcripto
primario
Relación con la traducción en
tiempo y espacio
Tipos de RNA pol
N de cadenas polipeptídicas
codificadas por cada mensajero
Tipo de splicing
42. ¿Cuál es la función de la subunidad mayor del ribosoma?
43. ¿Qué característica presenta la molécula de ARNt que le permite traducir
inequívocamente el mensaje del del ARNm?
44. ¿Dónde se encuentran los factores de iniciación de la traducción?
45. Observe la imagen ¿Cuál representa el inicio de la traducción en procariotas y cuàl en
eucariotas y por qué?
46. ¿Qué tres tipos de destino puede tener una proteína y qué elementos permite dirigirla
a los mismo?
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Nro. 3.1: Replicación,
Transcripción, Traducción
47. ¿En el caso del receptor de membrana para la insulina, la insulina y la ATP sintetasa de
la cresta mitocondrial, como ¨sabe¨la molécula a donde tiene que dirigirse?
48. ¿Qué son las chaperonas y que tipos hay?
49. Ordena las imágenes de 1-10 según el orden de ejecución del proceso de traducción.
Identifique en qué punto ocurre la iniciación, la elongación y la terminación
50. Los enunciados de la a A la D describen distintos tipos de mutaciones. Los mismos se
corresponden con una de las imágenes de 1 a 4. Asócielos. Determine si cambia o no
el marco de lectura.
A. La fibrosis quística es producida por una deleción de un codón que tiene
como resultado la pérdida de una fenilalanina en la posición 508
B. En la enfermedad de Huntington un segmento de DNA conocido como
trinucleótido CAG se repite de 36 a más de 120 veces
C. La distrofia muscular de Duchenne se produce por una deleción que en la
lectura del gen genera un codón de terminación prematuro
D. La anemia falciformes es una enfermedad genética autosómica recesiva
resultado de la sustitución de timina por adenina en el gen de la globina beta,
ubicado en el cromosoma 11, lo que conduce a una mutación de ácido
glutámico por valina en la posición 6 de la cadena polipeptídica de globina
beta y a la producción de una hemoglobina funcionalmente defectuosa
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Nro. 3.1: Replicación,
Transcripción, Traducción
REPLICACIÓN - TRANSCRIPCIÓN – TRADUCCIÓN
En todos los casos vaya dibujando el procedimiento realizado. Tenga en cuenta que esta es
una aproximación al proceso
51. Confeccione una doble hebra de ADN, con la siguiente secuencia 3´ CGC – TAC –
AAT – GGT – CAT – ATT 5´.
52. Realice la replicación. El ORI sería una secuencia no especificada ubicada entre los
tripletes AAT-GGT. Identifique la horquilla de replicación. En la cadena adelantada el
primer nucleótido del molde se acopla con un cebador. El primer nucleótido de cada
triplete del molde se acopla con un cebador en las cadenas retrasadas. Realice la
polimerización de ambas cadenas. Repase las enzimas que participan en cada
proceso
53. Saque el cebador y reemplácelo por el nucleótido correspondiente. Repase las
enzimas que participan en el proceso
54. Tome la hebra correspondiente 3´5´. La secuencia CGC es el promotor. Posicione la
ARN polimerasa. Realice el transcripto primario
55. La secuencia GUA es un intrón. Confeccione el ARN maduro. Identifique el codón de
iniciación y el de terminación. Anótela.
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Nro. 3.1: Replicación,
Transcripción, Traducción
56. Se lleva a cabo la transcripción en una célula vegetal. Confeccione la proteína
correspondiente y anótela.
57. Realice un splicing alternativo sacando la secuencia UUA.
58. Confeccione la proteína correspondiente. Anótela.
59. Compare las dos proteínas
60. ¿Que debería cambiar en esta última proteína si la síntesis fuera llevada a cabo en un
ribosoma 70S y de qué tipo celular estaríamos hablando?
EJERCICIOS DE PERFECCIONAMIENTO
Responda V o F
51. Tanto el ADN de las células germinales como el de las células somáticas son
esenciales para la supervivencia de las especies:
52. La secuencia de nucleótidos en una cadena recién sintetizada de ADN es la misma
que en la cadena original utilizada como patrón de síntesis
53. Cada vez que se replica el genoma, la mitad del ADN sintetizado se hace a partir de la
unión de fragmentos de Okazaki
54. Si se elimina un origen de replicación en un cromosoma eucariota se acabará
perdiendo el ADN a ambos lados porque no se puede replicar
55. La región del ADN que se replica como una unidad se denomina horquilla de
replicación
56. Las consecuencias de los errores en la transcripción son menores que las de los
errores en la replicación
57. Dos genes diferentes, cuya única diferencia es un codón CCU y CCA
respectivamente, codifican para el mismo polipéptido.
58. El ARNr 40s es el precursor de los ARNr 25s, 18s y 5s:
59. El balanceo del apareamiento de bases implica que una única clase de ARNt
puede reconocer codones con una primera posición variable.
60. Todos los componentes de las subunidades ribosómicas son sintetizados y
ensamblados en el nucléolo:
61. Los ribosomas son orgánulos citoplasmáticos que están encapsulados por una
sola membrana:
62. Cada ribosoma puede producir solamente un tipo de proteína:
63. Las subunidades mayor y menor de un ribosoma siempre se mantienen juntas y
nunca cambian de unidad.
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Nro. 3.1: Replicación,
Transcripción, Traducción
64. La cantidad de proteína presente en la célula en un estado estable depende
de su velocidad de síntesis, su actividad catalítica y su velocidad de degradación:
Problemas:
65. ¿Qué sucedería si un cromosoma pierde:
a. Los orígenes de replicación:
b. El centrómero:
c. Los telómeros:
66. La siguiente afirmación parece claramente falsa: “No hay dos células en tu
cuerpo que tengan la secuencia nucleotídica idéntica”. Proporcione un argumento
que explique por qué podría ser verdadera.
67. ¿Por qué motivo una parte de la síntesis del ADN se produce de manera discontinua?
68. Describa qué es lo que podría pasar durante la replicación cuando las helicasas
funcionan pero las proteínas estabilizadoras están mutadas y no pueden unirse al
ADN.
69. ¿De qué forma esperaría que afectase la pérdida de la actividad exonucleasa 3' a 5'
de la ADN polimerasa a la fidelidad de la síntesis de ADN?
70. ¿Por qué cree que la bacteria E. coli no necesita telomerasa para la replicación del
ADN?
71. Muchos medicamentos de uso clínico para el tratamiento del HIV son inhibidores
de la transcriptasa inversa (enzima que sintetiza ADN utilizando como molde ARN).
¿Qué otros procesos celulares podrían verse afectados por estos inhibidores?
72. ¿Dado que la primasa es una enzima poco rigurosa que comete muchos errores
y al final de la replicación, de todas formas los cebadores de RNA que fabrica son
reemplazados por ADN sintetizado por la polimerasa, por que no trabaja
directamente la polimerasa?
73. Para la siguiente secuencia de ARN: AGUCUAGGCACUGA, indique los
aminoácidos codificados en las tres pautas de lectura. Si le dijesen que este
segmento de ARN estaba en medio de un ARNm que codifica una proteína
grande, ¿cómo sabría cuál es la pauta de lectura utilizada? ¿Por qué?
a. Pauta de lectura 1: 5’- AGU CUA GGC ACU GA-3’
b. Pauta de lectura 2: 5’-A GUC UAG GCA CUG-3’
c. Pauta de lectura 3: 5’- AG UCU AGG CAC UGA-3’
74. Una ARN polimerasa está transcribiendo un segmento de ADN que contiene la
secuencia 5'-GTAACGGATG-3' 3'-CATTGCCTAC-5' Si la polimerasa transcribe esta
secuencia de izquierda a derecha, ¿cuál será la secuencia del ARN? ¿Cuál sería la
secuencia de ARN si la polimerasa se moviera de derecha a izquierda?
a. De izquierda a derecha:
b. De derecha a izquierda:
75. De las siguientes mutaciones, ¿cuál predeciría como más deletérea para la función
génica? Razone la respuesta.
a. Inserción de un único nucleótido cerca del final de la secuencia codificadora.
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Nro. 3.1: Replicación,
Transcripción, Traducción
b. Eliminación de un único nucleótido cerca delinicio de la secuencia
codificadora.
c. Eliminación de tres nucleótidos consecutivos en medio de la secuencia
codificadora.
76. ¿Por qué los transcritos de ARN resultan mucho más cortos que la longitud del
ADN que los codifica?
Multiple Choice
77. El código genético es el conjunto de reglas que define cómo se traduce una
secuencia de nucleótidos en el ARN a una secuencia de aminoácidos en una proteína.
Este código es común en todos los seres vivos (aunque hay pequeñas variaciones), lo
cual demuestra que ha tenido un origen único, al menos en el contexto de nuestro
planeta. Por otro lado, el dogma central de la biología molecular es un concepto que
ilustra los mecanismos de transmisión y expresión de la herencia genética tras el
descubrimiento de la codificación de ésta en la doble hélice del ADN. Nos propone
que existe una unidireccionalidad en la expresión de la información contenida en los
genes de una célula, es decir, que el ADN se transcribe como ARN mensajero y que
éste se traduce como proteína, elemento que finalmente realiza la acción celular. En
relación a estos dos conceptos es verdadero que:
a. El código genético está formado por tripletes de bases, es universal y es
degenerado, porque en todos los seres vivos existen más combinaciones posibles de
bases nitrogenadas que aminoácidos existentes .
b. El código genético está formado por tripletes de bases, es degenerado y
universal y en la gran mayoría de nuestras células somáticas el ARNm puede
retrotranscribirse a ADN
c. El código genético está formado por pares de bases y la replicación es
bidireccional.
d. El código genético está formado por tripletes de bases pero no es universal
porque cada tipo de organismos presentan aminoácidos específicos, como la
formilmetionina
e. El código genético está formado por tripletes de bases y difiere entre
procariotas y eucariotas.
78. La PCR es una técnica de utilidad esencialmente para uno de los siguientes análisis
a. Expresión génica.
b. Clonaje molecular.
c. Secuenciación de nucleótidos.
d. Amplificación del DNA.
e. Separación del DNA.
79. Desde el punto de vista químico, los componentes mayoritarios de cromosoma son:
a. ADN, histonas, ARN y proteínas no histónicas.
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Nro. 3.1: Replicación,
Transcripción, Traducción
b. ARN, histonas y adenina.
c. ARNm, proteínas no histónicas y guanina.
d. Adenina, guanina, citosina e histonas.
e. Adenina, guanina, timina, citosina e histonas.
80. El fenómeno de la inactivación del cromosoma X en mamíferos tiene su traducción
citológica en:
a. La aparición del 2º corpúsculo polar.
b. La aparición de un cuerpo de Barr en la interfase mitótica de las hembras.
c. La aparición de un cuerpo de Barr en la interfase mitótica de los machos.
d. La aparición de un cuerpo de Barr en la interfase mitótica de los machos y
hembras.
e. Un óvulo no fecundado.
81. El efecto de las mutaciones se caracteriza por que:
a. La mayoría de las mutaciones son recesivas.
b. La mayoría de las mutaciones son deletéreas.
c. Las mutaciones son básicas para la evolución porque generan variabilidad
d. Cuando ocurren dos mutaciones de un mismo gen, una tiene efectos ligeros y
la otra drásticos.
e. Todas son correctas.
82. La translocación es una mutación génica que puede consistir en:
a. El cambio de una adenina por una guanina.
b. El cambio de una timina por una citosina.
c. La pérdida de un cromosoma
d. La duplicación e inversión del cariotipo completo
e. El pasaje de un fragmento cromosómico a otro cromosoma no homólogo
83. De las siguientes afirmaciones sobre la replicación del DNA en eucariontes, una es
falsa:
a. Es bidireccional.
b. Hay un solo origen de replicación.
c. Es semiconservativo.
d. La replicación en ambas Hélices utiliza el molde 3′ a 5′.
e. La topoisomerasa alivia la tensión de la hélice, evitando el superenrollamiento
84. En el proceso de síntesis proteica, la traducción consiste en:
a. Sintetizar un ARN maduro, con casquete CAP y cola de poli A, tomando como
molde el ADN nuclear. El proceso se inicia cuando una proteína específica identifica
un promotor localizado en el ADN que marca el sitio de inicio de la traducción. Luego
de sintetizado el ARN que madura se acopla a ribosomas para finalizar la traducción
mediante el acoplamiento complementario de aminoácidos
b. Traducir en proteínas el mensaje genético transcrito en el ARNm inmaduro con
casquete CAP y cola de Poli A.
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Transcripción, Traducción
c. Sintetizar los ribosomas en el núcleo a partir de la información genética
contenida en el ADN nuclear.
d. Convertir el código genético, codificado a partir de una secuencia de
nucleótidos formando tripletes, en una secuencia de aminoácidos vinculados
mediante uniones peptídicas, para formar un polipéptido de función específica
e. Reparar los cambios producidos durante los procesos nucleares y
citoplasmáticos que llevan a la producción de mutaciones y cambios en la secuencia
específica de aminoácidos que en la mayoría de los casos se corresponde con
cambios en la funcionalidad de la proteína específica
85. 9.Las secuencias repetidas de ADN que protegen los extremos de los cromosomas se
llaman:
a. Telómeros.
b. Centrómeros.
c. Cola de Poli A
d. ADN satélite.
e. Casquete CAP
86. La ARN primasa es un polímero de
a. Nucleótidos
b. Monosacáridos
c. Aminoácidos
d. Difosfatos
e. Trinucleótidos
87. En relación al dogma central de la biología molecular es falso que
a. La peptidiltransferasa permite la formación del enlace peptídico durante la
traducción de ARNm a proteínas
b. La secuencia de Shine y Dalgarno es una porción de ARNm río arriba del
codón AUG que se aparea con una secuencia del ARNr de la subunidad menor del
ribosoma para determinar la localización del codón de terminación
c. Los factores de iniciación de la síntesis proteica se encuentran en la subunidad
menor del ribosoma
d. La hidrólisis del trifosfato de guanosina permite el acoplamiento transitorio
entre los aminoacil-ARNt y el ARNm
e. La Taq DNA polimerasa es una enzima resistente a la temperatura dado que
durante el proceso la temperatura puede llegar a los 72ªC
88. En este diagrama del proceso de replicación del DNA en la horquilla de replicación, la
hebra marcada como B es:
a. La hebra molde
b. La hebra retardada
c. La hebra adelantada o
conductora
d. La hebra de Okazaki
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e. La hebra codificante
89. 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. 112
b. 630
c. 330
d. 111
e. 110
90. Se usa un mRNA sintético de secuencia repetitiva 5'-CACACACACACACAC 3´ en un
sistema sintetizador artificial de proteínas que no requiere 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
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