BOLETÍN XENÉTICA MOLECULAR SOLUCIÓN

1.a A hipótese semiconservativa supón que como resultado da replicación do DNA as dúas hélices duplas resultantes

conteñen unha das cadeas antiga e outra de nova síntese.

b. A demostració foi levada a cabo por Messelson e Stahl. No seu experimento cultivaron bacterias E.coli co isótopo N15

e despois pasaron esas bacterias a un medio con N14 deixando que as bacterias se replicasen. Unha vez duplicado o ADN,

este foi illado e centrifugouse nun gradiente de densidade de Cloruro de cesio aparecendo unha banda híbrida con peso

molecular intermedio, unha de cuxas cadeas, a vella, contiña N15 mentres que a outra, a nova, só contiña N14.

c. As enzimas helicasas desenrolan a dobre hélice en cada forquiña de repricación rompendo as pontes de hidróxeno e

separándolas para que sirvan como patróns.

As proteínas SSB estabilizan as cadeas separadas. As topoisomerasas, relaxan o superenrolamento da hélice. As ligasas

van a unir os fragmentos de Okazaki contiguos unha vez que son eliminados e reemplazados os cebadores.

A razón e que a ADN polimerasa precisa un extremo 3´OH libre , de un oligonucleótido ou pequeno fragmento de cadea,

ao que unir o grupo fosfato do primer nucleótido que coloca e así poder avanzar. Este fragmento se denomina cebador

ou primer e, na replicación, o coloca unha enzima RNA-polimerasa ou Primasa. O cebador será pois un oligonucleótido de

ARN que deberá ser posteriormente eliminado e sustituído por ADN.

d. Dado que as dúas cadeas polinucleotídicas dunha dobre hélice son antiparalelas, cando una forquiña de repricación

avanza, o fai en dirección 5’à3’ para unha das cadeas e na dirección 3’à5’ para a outra. Como as DNA polimerasas

engaden nucleótidos a unha cadea que crece na dirección 5’à3’ mentras recorren a molde na dirección opuesta. Por todo

a síntese de DNA só pode acompañar ao avance dunha forquiña de replicación nunha das cadenas (a que a DNA-

polimerasa recorre como molde en dirección 3’à5’). As DNA polimerasas na cadea contraria incorporan novos nucleótidos

en dirección contraria do avance da forquiiña xenerando uns fragmentos de DNA de 1.000 a 2.000 nucleótidos de

lonxitude, denominados fragmentos de Okazaki.

e. A replicación ocurre nas dúas cadeas á vez por medio de dúas forquiñas de replicación situadas nos extremos da

burbulla que se moven en dirección opostas.

2.a En forma de secuencias específi cas de ADN que se transcriben formando un ARN mensaxeiro que leva a información,

en forma de tripletes ou codóns que será traducido segundo o código xenético.

b 1. A súa universalidade. É o mesmo para todos os seres vivos. Os ribosomas de calquera célula podería traducir calquera

ARNm, frabicando así proteínas que non lle son propias. Esto empregase en inxeñería xenética cando se clonan

fragmentos de ADN.

b2. A característica implicada é que o código xenético é dexenerado. Non existe o mesmo número de codones

codificadores que de aminoácidos codificados, o que significa que existe máis dun triplite que codificará un só

aminoácido.

c. Severo Ochoa (1955) xunto con outro equipo, aisló no laboratorio a enzima polinucleótido fosforilasa capaz de

sintetizar ARNm sen necesidade de molde de ADN e a partir de calquera tipo de ribonucleótidos difosfato que houbera

no medio. Dese xeito deuse un paso definitivo para obter a relación de tripletes de ribonucleótidos (codones) cos

aminoácidos codificados.

d. É un conxunto de ribosomas que están unidos a un mesmo ARNm, e o están traducindo simultáneamente todos eles.

3. 3’ TAC TAA TGA ACG GCA CCT AGT AAA ATT 5’

a. 5’ AUG AUU ACU UGC CGU GGA UCA UUU UAA 3’

b. Nterminal Met-Ile- Thr- Cys- Arg- Gly- Ser- Phe- Cterminal

c. Consiste na esterificación dun aminoácido específico a calquera do seus ARNt afíns que resulten compatibles para

formar un aminoacil-ARNt. Esto ocurre no citoplasma celular, sendo necesaria a enzima Aminoacil-ARN-sintetasa,

requerindo ATP.

d. Vaise producir a liberación da cadea polipeptídica e a separación das dúas subunidades ribosomais. Esto é debido a que

ningún ARN-t posúe o anticodon complementario a eses tres codons de finalización. No proceso vanse requerir factores

de liberación (FL) que con gasto enerxético (GTP) provocarán que a peptidil transferasa hidrolice o enlace éster do

aminoacil-ARNt, liberándose polo tanto a cadea polipeptídica.

e. O promotor é unha secuencia de desoxiribonucleótidos situada antes do xen estrutural (xen que codifica o ARNm para

a biosíntese de proteínas estructurai e/ou enzimáticas).No promotor é onde se vai unir a ARN polimerasa para a

transcrición.

4. a O esquema da figura representa os procesos de transcrición e o proceso de traducción nunha célula eucariota.

b. 1) ADN; 2) ARN polimerasa; 3) ARNm precursor; 4) ARNm trascrito coa caperuza de metilguanosina trifosfato en el

extremo 5’ y la cola Polia A en 3’ 5) ARNm maduro tras el proceso de Splicing, donde se liberan los intrones; 6) Proteína

sintetizada; 7) Ribosoma.

c. En procariotas o ARNm non ten ni caparucha nin cola.

Os eucariotas son monocistrónicos ou monoxénico, e dicir, un ARNm contén información para sintetizar un só

polipéptido. Os procariotas son policistrónicos esto quere dicir que un ARNm contén a información para síntese de varios

polipéptidos distintos.

En procariotas non hai fase de maduración por carecer de intróns.

En procariotas ó mesmo tempo que o ARN se transcribe xa está traducíndose.

O sinal de terminación en procariotas é palindrómico (secuencia que ten a mesma lectura de dereita a esquerda que de

esquerda a dereita).

d. Un intrón é unha secuencia de nucleótidos dentro dun xen que se elimina durante o splicing do ARN e non está

presente no ARN maduro. O termo intrón pode referirse tanto a unha secuencia no ADN dun xen coma á secuencia

correspondente nos transcritos de ARN.

e. Nas procariotas, o ARN m non pasa por un proceso de maduración e, polo tanto, non se engaden caparucha nin cola e

tampouco ten intróns.

5. a. Replicación do ADN: proceso que consiste na formación de dúas cadeas de desoxirribonucleótidos, complementarias

a cada unha das cadeas da dobre hélice dunha molécula, mediante a intervención das ADN polimerasas.

Transcrición: é o proceso de síntese dunha molécula de ARN a partir dun fragmento dunha das cadeas do ADN. Os

enzimas que interveñen son os ARN polimerasas.

A tradución é a síntese dunha cadea peptídica a partir dunha cadea de ARNm que é lida polos ribosomas.

Reversotranscrición: proceso de síntese dunha cadea de ADN (monocatenaria) a partir dunha de ARN coa intervención

dunha reversotranscriptasa .

b. ARN-polimerasa (Na replicación e na Transcrición); ribosomas, aminoácidos e ARN-transferentes (Na tradución)

ADN-polimerasas e cebadores (primers) (Na replicación)

Transcriptasa inversa (Na Reversotranscrición) e a ARN-replicasa na replicación do ARN

c. A información xenética está codificada no ADN . É un sistema de relación entre a secuencia de bases dun ARNm (que

provén do ADN) e a secuencia de aminoácidos da cadea peptídica resultante. É un conxunto de tripletes de bases do

ARNm (codóns) aos que se lles asigna un aminoácido na súa lectura, xa que cada triplete codifica un aminoácido. O código

xenético é universal e dise que é dexenerado porque máis dun triplete de bases codifica un mesmo aminoácido.

d. ARN ribosómico (forma parte da estrutura dos ribosomas que van a intervir na tradución)

ARN transferente (intervén como transportador dos aminoácidos aos ribosomas, uníndose co seu anticodon ao codón

do ARN-m. Nel teñen lugar a unión dos enlaces peptídicos para formar a cadea polipeptídica que posteriormente se

separará). Todo esto ten lugar no proceso de tradución.

ARN mensaxeiro. É o ARN que se vai sintetizar no proceso transcrición (no núcleo das células eucariotas). No proceso de

formación a partir do ADN vaise facer primeiramente un ARN premensaxeiro que terá que madurar (nas eucariotas) e

perder os intróns mediante un proceso llamado splicing (no cal vai intervir o ARN pequeno nuclear xunto con proteínas

que formaran os espliceosomas).

6. a.A evolución dos seres vivos é o resultado de dúas tendencias: unha que favorece a variedade alélica, é dicir, a

aparición de novos alelos mediante mutación ou recombinación; e outra antagónica que tende a reducir a variabilidade

xenética e que é froito da selección natural que elimina os alelos cuxa información é menos apta. A existencia de

variabilidade xenética, é dicir, dunha amplia gama de xenotipos a partir do fondo xenético común da poboación,

consíguese nos individuos con reproducción asexual mediante a mutación, e nos individuos con reproducción sexual

mediante as mutacións e, en maior grado, mediante a recombinación xenética que ten lugar durante a meiose na

gametoxénese.

b.As mutaciones moleculares, tamén chamdas puntuais, son as que afectan á secuencia de nucleótidos del ADN. En líneas

xerais, estas mutacións poden producirse por:

1. Sustitución de bases: es decir, por exemplo, onde existía un nucleótido de adenina, se instala un de timina.

2. Pérdida de nucleótidos (Delección

3. Inserción de novos nucleótidos

No caso das mut. Puntuais, dependendo da importancia do xen ao que afecten éstas, a mutación pode ser perxudicial,

indiferente (neutras) ou beneficiosa para o organismo. As mutacións por deleción (pérdida de bases) e por inserción

(ganancia de bases) son xeralmente máis graves que por sustitución xa que se provocan un desplazamiento da

transcrición da secuencia a partir dun punto de deleción ou de inserción e, polo tanto, o cambio de significado da

secuencia lída, podendo conducir á formación de proteínas inactivas e polo tanto unha enfermidade no individuo (ex.

diabetes). No caso da sustitución pode provocar que a secuencia de aminoácidos no cambio se o triplete xerado codifica

ao mesmo aminoácido ou ben cambia o aminácido pero no conleva un cambio da proteína.

c. Nas mutacións cromosómicas se producen cambios na estrutura interna dos cromosomas polo que poden detectarse

ao microscopio. A secuencia de bases non está alterada pero sí a orde ou o número de xenes.

7. Unha enzima de restrición (ou endonucleasas de restrición) pode recoñecer unha secuencia característica de

nucleótidos dentro dunha molécula de ADN e cortar o ADN nese punto en concreto, chmado sitio ou diana de restrición.

Estas enzimas son de orixe natural. Posteriormente estos fragmentos de ADN poderán unirse a vectores de clonación que

foron cortados polo mesmo procedemento enzimático.

Os plásmidos son elementos xenéticos extracromosómicos bacterianos constituidos por pequenos fragmentos de ADN

circular; non son necesarios para o crecemento da bacteria, pero sí poden conferir certas ventaxes, como por exemplo, a

resistencia a certos antibióticos.

O término biotecnoloxía deriva dos importantes descubrimentos no campo da xenética molecular chamados en conxunto

inxeñería xenética, e que permiten o aillamento, modificación e expresión de material xenético.

A estratexia básica da clonación xénica consiste en aillar un xen deseado e amplificalo en sistemas bacterianos. Por

exemplo, a unión dun segmento de ADN obtido mediante as enzimas de restricción e un plásmido forma un ADN

recombinante que se utiliza como vector de clonación para introducilo nas células hospedes que amplificaran de xeito

natural o xen desexado.

A técnica PCR o reacción en cadea da polimerasa é unha técnica

de clonación ou amplificación de ADN in vitro (a diferencia da

técnica con plásmidos que se realiza in vivo) levada a cabo en

presencia dunha ADN polimerasa termoresistente e os

oligonucleótidos complementarios do xen obxeto de

amplificación. Por tanto, é unha técnica que non necesita nin

plásmidos nin enzimas de restricción.

Un organismo é transxénico é un organismo xenéticamente

modificado (abreviado OMX ou OXM) é dicir que o seu material

xenético foi alterado usando técnicas de inxeñeria xenética.

8 Se a mutación se produce nos gametos dun organismo pluricelular, ésta pode transmitirse á descendencia e ocasionar

cambios que son a fonte de variabilidade xenética, mentras que se a mutación ocorre nunha célula somática dun

individuo a alteración xenética permanece nel e non se transmite.

9 Pode acadarse obtendo o xen responsable da síntese desas substancias, como a insulina, inserir este xen nun plásmido

e logo introducir este plásmido en bacterias ou levaduras que serán as que leven a cabo a síntese da insulina.