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10.5. La transcripcion

Transcripción de ADN a ARN. Síntesis de ARN.

Después de que Beadle y Tatum, en 1948, establecieran el paralelismo entre genes y enzimas (teoría un gen-una enzima), y que Watson y Crick, en 1953, propusieran el modelo de doble hélice del ADN, Crick propuso su hipótesis de colinealidad. Esta hipótesis dice que hay una correspondencia entre la secuencia de nucleótidos de un gen y la secuencia de aminoácidos de la enzimas que codifica el gen.

Se distinguen dos procesos dentro del mecanismo del paso de secuencia de nucleótidos a secuencia de aminoácidos.

Estos procesos constituyen la base del dogma central de la biología molecular, aunque ha tenido que modificarse por el conocimiento actual que se tiene de la replicación de algunos virus:

  • Los virus que almacenan su información genética en forma de ARN tienen una enzima, la ARN-replicasa, que les permite duplicar este ARN.
  • Los retrovirus utilizan una enzima, la transcriptasa inversa, que sintetiza ADN a partir de una molécula de ARN, en un proceso llamado retrotranscripción o transcripción inversa.

Dogma central de la biología molecular

By Nicolle Rager, National Science Foundation [Public domain], via Wikimedia Commons

By Alejandro Porto (File:CentralDogma.png de PhiLiP) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

Actividad interactiva: Función del ARN en el dogma central de la biología molecular.

Actividad basada en Castilla y León, Julio, pregunta 9

a) Identifica y define los procesos A, B y C de la figura e indica a qué moléculas corresponden los números 1, 2 y 3. (1.4)

b) Relaciona los siguientes elementos con el proceso que corresponda, A, B o C: Aminoacil-tRNA sintetasa, DNA Ligasa, DNA polimerasa, Fragmento de Okazaki, Primasa, RNA polimerasa. (0.6)

Los procesos representados en la imagen son:

  • Proceso A:
  • Proceso B:
  • Proceso C:

Las moléculas representadas en las elipses de la imagen son:

  • Molécula 1:
  • Molécula 2:
  • Molécula 3:

b) Los siguientes elementos están relacionados con los procesos A, B y C

  • Aminoacil-tRNA sintetasa:
  • DNA Ligasa:
  • DNA polimerasa:
  • Fragmento de Okazaki:
  • Primasa:
  • RNA polimerasa: 

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Actividad basada en Valencia, Julio de 2023, pregunta 6.1

Observa el siguiente esquema (4 puntos):

a) ¿Cómo se denomina cada una de las etapas numeradas en el mismo?
b) Indica dos diferencias entre los RNA mensajeros de eucariotas y procariotas.
c) ¿Qué es un intrón?
d) ¿Qué es un codón?

  • Etapa 1:
  • Etapa 2:
  • Etapa 3:
  • Etapa 4:

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Preguntas que han salido en exámenes de acceso a la Universidad (PAU, Selectividad, EBAU, EvAU)

Aragón. Junio de 2008, opción A. Cuestión 4.- (1 punto). Junio de 2002, opción A. Cuestión 4 .

b) Nuestros glóbulos rojos han perdido su núcleo durante el proceso de maduración, ¿puede darse en estas células transcripción? ¿pueden seguir el ciclo celular? Razone la respuesta. (0,5 puntos)

Comunidad Valenciana, Junio de 2019, opción A, Bloque 3, cuestión 7

Explica brevemente el dogma central de la biología molecular e indica cada una de sus fases.

Madrid, Junio de 2021, pregunta A3

En relación con el flujo de información genética:

El esquema representa el dogma central de la biología molecular.

a) Indique qué moléculas se corresponden con los números 1, 2 y 3 y qué procesos se corresponden con las letras A, B, C y D (1,25 puntos).
b) Indique la enzima clave en cada uno de los procesos A, B y C (0,75 puntos).

Canarias, Julio de 2021, pregunta 13

Gracias a Watson y Crick que sentaron las bases del conocimiento actual de la Biología Molecular. La siguiente secuencia polinucleotídica corresponde a parte de una de las hebras de ADN de un gen bacteriano:

5´ATGCGAGATGGT 3`.

a. Indique la secuencia de la hebra complementaria, señalando los extremos 5`y 3`.
b. A partir de la secuencia enunciada en la pregunta, indique la secuencia de ARN que se generaría señalando sus extremos 5´y 3´.
c. ¿Cuál sería el número máximo de aminoácidos que codificaría la secuencia obtenida?
d. Indique donde puede ocurrir el paso de información de ADN a ARN en una célula humana.

Murcia, Julio de 2021, pregunta 4.1

La siguiente secuencia de bases de nucleótidos corresponde a un fragmento de una hebra de ARN mensajero (ARNm):

5’······AUAUCGUGGCAGUAUGUGA······3’

a) Escribe la secuencia de bases de la hebra de ADN empleada como molde para obtener ese ARNm. (0,25 puntos)
b) Escribe la secuencia de la cadena de ADN complementaria a la empleada como molde para obtener ese ARNm. (0,4 puntos)
c) ¿Qué diferencias habrá, y por qué, entre las secuencias de bases de la hebra de ADN complementaria del apartado b) y la del propio ARN mensajero? (0,35 puntos)

Murcia, Junio de 2022, pregunta 4.3

Dada la secuencia de un ARNm: 5’…-GUU-UUC-GCA-UGG-…3’

A) Escriba los anticodones correspondientes e indique en qué moléculas se localizan (0,5 puntos).
B) Escriba la secuencia de la hebra de ADN empleada como molde para obtener dicho ARNm y su secuencia complementaria, indicando la polaridad de ambas (0,5 puntos).

Murcia, Julio de 2023, pregunta 4.3.

En relación con el siguiente esquema:

A) Escriba el nombre de los procesos que marcan los números 1, 2 y 3 y lo que falta en el recuadro central vacío (0,4 puntos).
B) Indique en cuál de los anteriores procesos están implicados los siguientes elementos:

i) ARN polimerasa, ii) ribosoma, iii) ARN de transferencia, iv) helicasa (0,6 puntos).

Asturias, Junio de 2024, Pregunta 3.

Se está investigando tratar el cáncer de ovario con un ARNm terapéutico que entra en las células tumorales e induce la síntesis de una proteína que bloquea la DNA polimerasa.

a. ¿Con qué componentes de la célula se tiene que asociar el ARNm terapéutico para que se sintetice la proteína inhibidora de la DNA polimerasa? (Calificación 0.5 puntos)
b. ¿Qué molécula deja de sintetizarse por el tratamiento con el ARN terapéutico? (Calificación 0.5 puntos)
c. Según el código genético, hay 6 codones que codifican para el aminoácido Leucina: UUA, UUG, CUU, CUC, CUA y CUG. Con estos datos, ¿se puede saber los anticodones de los ARN de transferencia de este aminoácido? Si se pueden saber escríbelos y si no, justifica por qué. (Calificación 0.5 puntos)
d. Investigaciones iniciales utilizaron un ARNm terapeútico que codificaba para una proteína que inhibía la acción de la helicasa, pero se encontró que estos tratamientos tenían muchos más efectos secundarios, por lo que se abandonaron. Indica por qué el bloqueo de la helicasa tiene más efectos secundarios que el bloqueo de la ADN polimerasa. (Calificación 0.5 puntos)

Cantabria, Junio de 2024, pregunta 14

En la figura 3 se observa un importante proceso celular.

a) Identifique este proceso.
b) Nombre los tres elementos señalados, y diga a qué grupo de biomoléculas pertenecen.
c) Indique los 3 principales tipos de la molécula 3 y la función que desempeñan en la célula.

Galicia, Junio de 2024, pregunta 3

A) Identifique el proceso representado en la figura 3, e indique en qué lugar
de la célula eucariota se lleva a cabo.
B) Indique el nombre de las moléculas 1 y 2, y del monómero 3.
C) ¿Cuál es el enzima responsable de colocar la molécula 3 en su posición correcta?
D) ¿Cómo se denominan los extremos de la molécula 2, señalados como a y b en la figura?
3.2. Indique cuáles son las principales diferencias que existen, en este proceso, entre las células eucariotas y las células procariotas.

Navarra, Julio de 2024, pregunta 5

Un investigador se enfrenta al reto de diseñar una célula artificial y el primer proceso que pretende descifrar in vitro es la transcripción.

a) Cita tres enzimas que necesitaría comprar para su ensayo.

b) Una casa comercial le hace una oferta que incluye, un lote de nucleótidos o uno de aminoácidos, ¿cuál debería elegir? Razona la respuesta.

c) Una vez terminada la reacción con éxito, ¿qué biomolécula obtendría?

Repasando la transcripción de ADN a ARN. Síntesis de ARN.

Pregunta

¿Cuál fue el aporte de Watson y Crick en 1953?

Respuestas

Descubrimiento de la penicilina.

Proposición de la teoría celular.

Teoría de la relatividad.

Modelo de doble hélice del ADN.

Retroalimentación

Pregunta

¿Qué afirmación hizo Crick con respecto a la correspondencia entre genes y enzimas?

Respuestas

No hay relación entre genes y enzimas.

Correspondencia variable entre genes y enzimas.

Hay una correspondencia entre la secuencia de nucleótidos de un gen y la secuencia de aminoácidos de la enzima.

Correspondencia solo en algunos organismos.

Retroalimentación

Pregunta

¿En qué lugar tiene lugar la transcripción?

Respuestas

En los ribosomas.

En el citoplasma.

En el núcleo.

En el retículo endoplasmático.

Retroalimentación

Pregunta

¿Dónde tiene lugar la traducción?

Respuestas

En el núcleo.

En el retículo endoplásmico liso.

En los ribosomas.

En el nucléolo.

Retroalimentación

Pregunta

¿En qué proceso se pasa de una secuencia de desoxirribonucleótidos a una secuencia de ribonucleótidos complementarios de ARNm?

Respuestas

Traducción.

Replicación.

Retrotranscripción.

Transcripción.

Retroalimentación

Pregunta

¿Qué enzima permite duplicar el ARN en virus que almacenan su información genética en forma de ARN?

Respuestas

Transcriptasa inversa.

ARN-replicasa.

ADN-polimerasa.

Helicasa.

Retroalimentación

Pregunta

¿Cuál es la función de la transcriptasa inversa en retrovirus?

Respuestas

Duplicar ARN.

Sintetizar ADN a partir de ARN.

Traducir ARNm.

Replicar ADN.

Retroalimentación

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