Genética molecular: ADN, replicación, transcripción y traducción
Este bloque aparece casi cada año con la replicación, la maduración del ARN, el código genético o un ejercicio de transcripción y traducción. Conviene dominar la direccionalidad 5'→3' y distinguir con precisión las hebras.
Estructura del ADN
El nucleótido consta de desoxirribosa, base nitrogenada y grupo fosfato, unidos por enlaces fosfodiéster. La doble hélice es antiparalela y complementaria: A con T mediante dos puentes de hidrógeno y G con C mediante tres. Según Chargaff, A = T y G = C, de modo que (A+T)/(G+C) varía entre especies.
Replicación
Es semiconservativa (experimento de Meselson y Stahl con 15N), bidireccional y empieza en orígenes de replicación. La helicasa separa las hebras; la primasa sintetiza un cebador de ARN; la ADN polimerasa alarga en sentido 5'→3' leyendo el molde 3'→5'. La hebra conductora se copia de forma continua y la retardada en fragmentos de Okazaki, unidos por la ligasa tras eliminar los cebadores.
Transcripción
La ARN polimerasa reconoce el promotor y copia la hebra molde 3'→5' sintetizando ARN 5'→3'; no necesita cebador. En eucariotas el pre-ARNm madura en el núcleo: caperuza de 7-metilguanosina en 5', cola de poli(A) y eliminación de intrones por splicing. En procariotas el ARNm es policistrónico y la traducción puede acoplarse a la transcripción.
Traducción y código genético
El ribosoma 80S tiene sitios A, P y E. El codón AUG inicia la traducción e incorpora metionina; los codones UAA, UAG y UGA terminan. El código es de tripletes, degenerado (varios codones por aminoácido), no solapado y prácticamente universal.
Ejemplo razonado
Hebra molde 3'-TAC GGA TTC-5'. Se copia de forma complementaria y antiparalela: ARNm 5'-AUG CCU AAG-3'. Al traducir, AUG da metionina, CCU prolina y AAG lisina, así que el péptido es Met-Pro-Lis. Un cambio en la tercera base de CCU (CCC, CCA o CCG) no alteraría el aminoácido: es una mutación silenciosa por degeneración del código.
Errores que cuestan puntos
- Usar la hebra codificante como molde en lugar de la molde.
- Decir que la hebra retardada se sintetiza de forma continua.
- Afirmar que la ARN polimerasa necesita cebador.
- Confundir la replicación semiconservativa con la conservativa o la dispersiva.