Práctica 02 Docente: Ramsés Salas Asencios Estudiante: Carla Portuguez Galdos LIMA - PERÚ 2023 1. Introducción: El ADN es la que lleva codificada la información genética característica de los diferentes seres vivos. Este codifica la información genética mediante combinaciones de las bases, de forma que cada secuencia correlativa de 3 bases, denominado codón, codifica un aminoácido. La secuencia de codones se transcribe a un ARNm que posteriormente se traduce a aminoácidos, formando las proteínas. A este conjunto de reglas que define como se traduce una secuencia de nucleótidos se le denomina código genético. Durante el proceso, este es susceptible de sufrir alteraciones por ciertos agentes que modifican el ambiente, dando lugar a diferentes tipos de Si una mutación ocurre en la secuencia del promotor, esto puede generar una imposibilidad de transcripción del gen, por lo que se perdería la posibilidad de sintetizar una proteína. Sin embargo, las mutaciones que ocurren dentro de un gen pueden ser de dos tipos, las sustituciones y las deleciones. Las sustituciones ocurren por el reemplazo de un nucleótido por otro, dentro de la cual encontramos las mutaciones silenciosas, sin sentido y de sentido equivocado. Por otro lado, en las deleciones se pierde un nucleótido dentro de la secuencia del ARNm, el orden de formación de codones en el ribosoma se ve afectado y a partir de la mutación se tendría una secuencia completamente alterada de aminoácidos. A esto se le denomina cambio del marco de lectura. 2. Materiales: 250 naipes divididos en dos grupos o barajas: - Baraja I: Adenina (25), Guanina (25), Citosina (25), Timina/Uracilo (25), ADNpol (5), ARNpol (5), ADNasa (2) y Ligasa (2). Total 114 cartas. Baraja II: Metionina (3), Triptofano (3), Fenilalanina (4), Tirosina (4), Asparagina (4), Acido Glutámico (4), Acido Aspártico (4), Glutamina (4), Cisteína (4), Lisina (4), Histidina (4), Punto final (5), (Formil)metionina (5), Prolina (8), Valina (8), Glicina (8), Alanina (8), Treonina (8), Isoleucina (8), Leucina (12), Serina (12) y Arginina (12). Total 136 cartas. 3. Procedimiento Seleccionamos de la baraja 1 cinco cartas con la letra A, otras cinco que tengan la letra T, y cinco cartas tanto con las letras G como C. Las mezclamos y con eso construimos al azar una cadena de 15 nucleótidos. Anotamos en el cuaderno la secuencia generada y construimos la cadena de aminoácidos que se obtendría si esa secuencia fuera de un molde de ADN. Recogimos las cartas respetando la secuencia. De las 10 primeras cartas retirar al azar y sin ver una carta, observamos qué nucleótido representa y reemplazarla al azar y sin ver por cualquiera de los otros tres nucleótidos. Desplegamos nuevamente la secuencia, anotar y observar qué tipo de cambios se producirían en la proteína. Identifique qué tipo de mutaciones se ha generado debido a este reemplazo. De las 10 primeras cartas eliminamos una al azar, desplegamos los naipes y escribimos en un cuaderno la secuencia. Finalmente, observamos qué cambios se producirán en la proteína resultante. Las dos cadenas que creamos fueron: A) 5’ GAA – AAT - GGT- CTG – GAG 3’ 3’ CTT – CTA - CCA - GAG - CTC 5’ Ladena codificante B) 5´ TAC - GTC – GTC – TTA – AAA 3´ -> 3´ ATG – CAG - CAG- AAT - TTT 5’ -> cadena molde - Mutación de sustitución de cadena A: 3’ CTT – TTA - CCA- GAG - CTC 5’ ARNm: 5’GAA – AAU – GGU – CUG - GAG 3’ Aa: Glu – Asn – Gly – Leu – Glu Análisis: Hubo una mutación de sustitución (en rojo) de A por T. Esto ocasionó que el nucleótido destinado a sintetizas ácido aspártico, terminase sintetizando asparragina. A esto se le conoce como una mutación con sentido erróneo. - Mutación de sustitución de cadena B: 3´ ATA – CAG - CAG- AAT - TTT 5’ ARNm: UAU – GUC – GUC – UUA – AAA Aa: Tyr – Val – Val – Leu – Cys Análisis: Hubo una mutación de sustitución (en rojo) de G por A. Esto ocasionó que el nucleótido destinado a sintetizas tirosina, terminase sintetizando tirosina. Hubo una mutación, sin embargo, la síntesis de la protéina no se vio afectada. A esto se le conoce como una mutación silenciosa. - Mutación de delección de la cadena A: 3´ CTT – CTA – CCA – GAG – CTC 5´ ARNm: 5´ GAA – AUG – GUC – UCG – AG 3´ Aa: Glu – Met – Val – Ser Análisis: Hubo una delección de la Guanina del segundo triplete de la cadena presentada, esto ocasionó la pérdida de un nucleótido entero y la síntesis de otras proteínas diferentes al de la cadena principal. A esto se le conoce como cambio en el marco de lectura. - Mutación de delección de la cadena B: 3´ ATG – CAG – CAG – AAT – TTT 5´ ARNm: UCG - UCG – UCU – UAA – AA Aa: Ser – Ser – ser – STOP Análisis: Hubo una delección de la Timina del primer triplete de la cadena presentada, esto ocasionó la pérdida de un nucleótido entero y la síntesis de otras proteínas diferentes al de la cadena principal. Asimismo, uno de los nuevos codones creados es uno sin sentido, haciendo que la traducción se detenga en dicho codón. 4. Conclusiones: a) Las mutaciones son cambios en la información contenida en el material genético. Sin embargo, a pesar de que hay diversas mutaciones que pueden llegar a afectar toda la secuencia de ADN, existen otras como las mutaciones silenciosas, que no llegan a afectar a la estructura. Esto gracias a que el código genético es degenerativo, es decir, que diferentes codones pueden traducirse a un mismo aminoácido. b) Las mutaciones más graves que pueda haber son las de delección, puesto a que estas generan problemas graves al alterar todo el marco de lectura de la secuencia de ADN. Estas pueden afectar la conducto, aspecto o crear un problema muy severo en la persona. c) Las mutaciones son fuentes importantes para la variabilidad genética. Estas permiten que los organismos evolucionen y se adapten a los cambios ambientales. 5. Anexos A) ¿Cuál será la secuencia del ARN y de los aminoácidos obtenidos a partir de la información de la siguiente cadena que será usada como molde? ¿Qué pasará con la cadena de aminoácidos si sucede una deleción en el lugar señalado con color rojo? ATC-GAT-TAC-GAG-TCC-CAT-GCG-CTA-GCT-ATC-GAC-GTC-ATC-TTA-CCT-GCG-ACC-GTA-GCC-G ARN: UAG-CUA-AUG-CUC-AGG-GUA-CGC-GAU-CGA-UAG-CUG-CAG-UAG-AAU-GGA-CGC-UGG-CAUCGG-C AA: Met-Leu-Arg-Val-Arg-Asp-Arg-STOP Deleción: 5’ATC-GAT-TAC-GAG-TCC-CAT-GCG-CTA-GCT-ATC-GA-GTC-ATC-TTA-CCT-GCG-ACC-GTA-GCC-G3’ ARN: UAG-CUA-AUG-CUC-AGG-GUA-CGC-GAU-CGA-UAG-CUC-AGU-AGA-AUG-GAC-GCU-GGC-AUGGGC3’ AA Met-Leu-Arg-Val-Arg-Asp-Arg-STOP B) ¿Por qué razones se considera que el efecto de las mutaciones queda disminuido en seres humanos? Porque muchas de estas mutaciones suelen reparase antes de que ocurra la síntesis de proteínas. También porque pueden generarse mutaciones silenciosas: Mutaciones en las cuales se genera un nuevo codón pero este sigue llevando información del mismo aminoácido de la cadena no mutada. C) ¿Por qué a los codones UAA, UAG y UGA se les denomina codones sin sentido? Se les denomina codones que no tienen sentido debido a que no codifican aminoácidos, estos son codones de término o STOP que indican el fin de una traducción. D) ¿Por qué se dice que el código genético es degenerativo? Se le denomina degenerativo porque varios codones pueden traducirse a un mismo aminoácido. 6. Referencias bibliográficas: Moreno Bergareche, A., & Fernández, J. (1988). EI código genético como punto crítico en la evolución de los sistemas biológicos. Theoria. Revista de Teoría, Historia y Fundamentos de la Ciencia, 4(1), 177-196