Taller S1 parte 3

Una de las características más notables del genoma eucariota es la presencia de intrones y exones. En el contexto de la expresión génica, ¿qué proceso es responsable de la eliminación de los intrones y la unión de los exones para producir un ARNm maduro?

• La transcripción, que sintetiza el ARN a partir de un molde de ADN.

• La poliadenilación, que añade una cola de poli-A al ARNm.

• La traducción, que sintetiza proteínas a partir del ARNm.

• El empalme (splicing), que es un proceso de maduración del ARNm que se lleva a cabo en el núcleo.

Answer explanation

La expresión génica en eucariotas es un proceso complejo que consta de varias etapas. Una de las más importantes es la transcripción, que ocurre en el núcleo y produce una molécula de ARN mensajero precursor (pre-ARNm) a partir de una plantilla de ADN. Este pre-ARNm contiene tanto exones, que son las secuencias codificantes que se traducirán a proteínas, como intrones, que son secuencias no codificantes intercaladas. Para que este pre-ARNm se convierta en un ARNm maduro funcional, debe pasar por un proceso de modificación postranscripcional. El empalme o splicing es el proceso clave donde los intrones son eliminados con precisión y los exones son unidos entre sí. Este proceso es llevado a cabo por un complejo proteico-ARN llamado espliceosoma. Una vez que el ARNm está maduro, con solo los exones, puede salir del núcleo al citoplasma para ser traducido a una proteína.

En el músculo esquelético, un gen produce una proteína que es esencial para la contracción muscular. En el músculo liso, el mismo gen produce una proteína ligeramente diferente, que no está involucrada en la contracción. ¿Qué proceso molecular explica la producción de estas dos proteínas distintas a partir de un solo gen?

• El empalme alternativo, que utiliza diferentes combinaciones de exones para producir distintas isoformas de ARNm, que se traducen en diferentes proteínas.

• La degradación selectiva del ARNm, que elimina ciertos ARNm en diferentes tejidos.

• La transcripción diferencial, que produce dos moléculas de ARNm diferentes a partir del mismo gen.

• La traducción alternativa, que produce dos proteínas diferentes a partir de un solo ARNm.

Un investigador identifica un gen que contiene 5 exones y 4 intrones. En el tejido A, se produce una proteína que es la mitad del tamaño de la proteína producida en el tejido B. ¿Qué es lo más probable que explique esta diferencia en el tamaño de la proteína?

• Una mutación en el ADN que produce un codón de parada prematuro en el tejido A.

• El empalme alternativo, donde algunos exones se excluyen del ARNm maduro en el tejido A, lo que resulta en una proteína más corta.

• La presencia de un promotor más fuerte en el tejido B que en el tejido A.

• La degradación de la proteína en el tejido A después de su síntesis.

La estabilidad y la eficiencia de la traducción de una molécula de ARNm están reguladas por modificaciones en el extremo 5' y 3' del ARNm. ¿Qué modifica el extremo 5' del ARNm para aumentar su estabilidad y promover la traducción?

• Una cola de poli-U.

• Una tapa 5' (5' cap).

• Una cola de poli-A.

• La remoción de los intrones.

En las células, el ARNm es una molécula inestable que se degrada con el tiempo. ¿Qué modificación en el extremo 3' del ARNm es crucial para su estabilidad y vida útil?

• La adición de una tapa 5'.

• La eliminación de los intrones.

• La traducción de la proteína a partir del ARNm.

• La adición de una cola de poli-A.

El empalme alternativo es un mecanismo clave para la diversidad proteica. ¿Qué es lo que determina qué exones se incluirán en el ARNm maduro en una célula en particular?

• La secuencia de bases en el ADN que regula el empalme.

• El tamaño de los exones y los intrones.

• El tipo de nucleótidos presentes en el ARNm.

• Las proteínas reguladoras del empalme que se unen a secuencias específicas en el pre-ARNm.

Un investigador está estudiando un gen que tiene 6 exones. En el cerebro, se encuentra una proteína que se produce a partir de un ARNm que contiene los exones 1, 2, 4 y 6. En el hígado, se encuentra una proteína que se produce a partir de un ARNm que contiene los exones 1, 3, 5 y 6. ¿Qué proceso molecular explica esta diferencia en la expresión de proteínas en los dos tejidos?

• La modificación epigenética que reprime la expresión de ciertos exones en cada tejido.

• Una mutación en el ADN que produce un gen diferente en cada tejido.

• La degradación selectiva de los exones no deseados en cada tejido.

• El empalme alternativo, que produce dos isoformas de ARNm diferentes a partir del mismo gen en el cerebro y el hígado.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe con mayor precisión la característica del código genético de ser 'degenerado'?

• El código genético es el mismo en todos los organismos, lo que sugiere un origen evolutivo común.

• La mayoría de los aminoácidos son codificados por más de un codón, lo que reduce el impacto de las mutaciones.

• Los codones se leen de forma continua, sin superposición y sin espacios.

• Cada codón codifica para un solo aminoácido, lo que evita ambigüedades.

El código genético es 'universal'. ¿Cuál es la implicación más importante de esta característica en el contexto de la biotecnología?

• La mayoría de los aminoácidos son codificados por más de un codón.

• Asegura que los organismos no se puedan mutar.

• Permite que los investigadores realicen la traducción de proteínas en un laboratorio.

• Permite que un gen de un organismo (por ejemplo, un humano) sea expresado en otro organismo (por ejemplo, una bacteria) para producir una proteína funcional.

El código genético es 'sin solapamiento'. ¿Cuál es la implicación más importante de esta característica?

• El código genético es el mismo en todos los organismos, lo que sugiere un origen evolutivo común.

• Las mutaciones en el ADN no afectan la secuencia de aminoácidos de la proteína.

• La mayoría de los aminoácidos son codificados por más de un codón.

• Cada codón se lee de forma continua, sin superposición y sin espacios, lo que asegura que la proteína se sintetice correctamente.