Cuestionario de Biología Molecular y Genética - Bq 3

¿Cuál de las siguientes situaciones permitirá una transcripción efectiva de los genes estructurales del operón Lac en bacterias?. Presencia de glucosa y presencia de lactosa. Ausencia de glucosa y ausencia de lactosa. Presencia de glucosa y ausencia de lactosa. Ausencia de glucosa y presencia de lactosa.

¿Cuál es la función principal del complejo proteico denominado "Mediador" en la transcripción eucariota?. Actuar como una nucleasa que degrada mRNA defectuosos antes de su exportación al citosol. Servir de enlace entre los reguladores de la transcripción unidos a distancias remotas (potenciadores) y las proteínas del promotor. Metilar covalentemente los residuos de citosina para silenciar la expresión génica. Desacetilar las histonas para permitir que el DNA se compacte en heterocromatina.

Sobre la memoria celular y la herencia epigenética, ¿qué mecanismo permite que un patrón de metilación del DNA se transmita fielmente a las células hijas?. Una enzima que copia el patrón de metilación de la cadena de DNA parental a la cadena hija tras la replicación. La acción del complejo RISC que patrulla el núcleo buscando secuencias metiladas. La presencia de ribointerruptores que cambian su conformación ante la presencia de grupos metilo. El barajado de exones que reordena los sitios de metilación durante la mitosis.

El sistema de interferencia por RNA (RNAi) utiliza la enzima Dicer para: Unir microRNA (miRNA) a proteínas para formar el complejo RISC. Introducir genes sanos en células somáticas para corregir mutaciones como la anemia falciforme. Cortar moléculas de RNA bicatenario (dsRNA) extraño en fragmentos cortos de 21-23 nucleótidos llamados siRNA. Modificar químicamente el codón de inicio AUG para evitar que el ribosoma lo reconozca.

Las células madre embrionarias (ESC) se clasifican como células pluripotentes porque: Pueden diferenciarse en cualquier tipo celular del organismo, incluyendo tejidos extraembrionarios como la placenta. Tienen la capacidad de diferenciarse en células de cualquiera de las tres capas germinales: endodermo, ectodermo y mesodermo. Solo pueden diferenciarse en múltiples tipos de células del mismo linaje, como las células hematopoyéticas. Se encuentran únicamente en tejidos adultos y solo producen un tipo celular específico.

¿Qué caracteriza a los ribointerruptores como mecanismo de regulación génica?. Son proteínas represoras que se unen al surco mayor de la doble hélice del DNA. Son secuencias cortas de RNA en el propio mRNA que cambian su conformación al unirse a moléculas pequeñas, regulando su propia transcripción o traducción. Son complejos de edición que permiten corregir errores de una sola letra en el DNA sin cortar ambas hebras. Son moléculas de RNA de más de 200 nucleótidos que actúan únicamente en trans sobre genes distantes.

En el contexto de la evolución de las familias génicas, como las globinas, ¿cuál es el mecanismo principal que permite que una copia de un gen duplicado adquiera una nueva función mientras la otra mantiene la original?. El reordenamiento de exones entre genes de diferentes especies (transferencia horizontal). La acumulación de mutaciones y la divergencia funcional tras un proceso de duplicación génica, a menudo causado por recombinación homóloga desigual. La acción de los LncRNA que secuestran los microRNA del gen original. La pérdida total de intrones en una de las copias para acelerar su transcripción.

¿Cuál es el papel de los LncRNA cuando funcionan como "ceRNA" (RNA endógeno competitivo)?. Reclutan complejos de modificación epigenética para compactar la cromatina en el sitio de transcripción. Forman bucles de DNA para acercar los potenciadores al promotor. Actúan como "esponjas" secuestrando miRNA, evitando así que estos inhiban a sus mRNA diana. Transportan los siRNA directamente al complejo Cas9 para la edición genómica.

En la regulación de la transcripción eucariota, ¿cómo influyen los activadores en la estructura de la cromatina?. Reclutan enzimas modificadoras de histonas y complejos remodeladores de la cromadora para aumentar la accesibilidad del promotor. Promueven la formación de nucleosomas directamente sobre la caja TATA para estabilizar el complejo de preiniciación. Bloquean la acción de la RNA polimerasa II para que el DNA permanezca enrollado. Inducen mutaciones puntuales en el DNA regulador para cambiar la afinidad de los nucleosomas.

Una mutación en el DNA regulador de un gen, a diferencia de una mutación en la secuencia codificante, se caracteriza por: Alterar siempre la estabilidad de la proteína resultante, aunque se exprese en los mismos tejidos. Ser más fácil de reconocer debido a que ocurre en regiones muy cortas y conservadas. Poder causar cambios profundos en el fenotipo al alterar cuándo y dónde se expresa el gen (ej. tolerancia a la lactosa o resistencia al paludismo). No tener nunca efectos sobre el organismo por ocurrir fuera de los exones.

En el desarrollo embrionario de los mamíferos, ¿qué diferencia fundamental existe entre una célula de la mórula y una célula madre embrionaria (ESC)?. Las células de la mórula son pluripotentes, mientras que las ESC son totipotentes. Las células de la mórula son totipotentes (pueden formar placenta), mientras que las ESC son pluripotentes (solo forman el embrión). Ambas son unipotentes, pero se diferencian en la velocidad de división celular. Las ESC pueden formar un organismo completo por sí solas, pero las células de la mórula requieren reprogramación.

¿Cuál es el mecanismo de "memoria celular" que implica un circuito de retroalimentación positiva?. Una enzima que metila la cadena hija de DNA basándose en la cadena parental. La transmisión física de nucleosomas modificados durante la replicación. Un regulador de la transcripción clave que activa su propia expresión además de otros genes específicos. La degradación selectiva de todos los mRNA maternos tras la primera división.

Sobre los miRNA (microRNA), ¿cuál es su principal ventaja biológica frente a los reguladores de la transcripción proteicos?. Ocupan mucho menos espacio en el genoma y pueden regular de forma coordinada grupos de mRNA con secuencias comunes. No requieren del complejo RISC para ejercer su función de silenciamiento. Actúan exclusivamente en el núcleo, impidiendo que la RNA polimerasa se una al promotor. Son capaces de corregir mutaciones puntuales en el DNA mediante edición de bases.

¿Cómo actúa el sistema de defensa bacteriano CRISPR-Cas9 frente a una infección viral?. Metilando el DNA viral para que no pueda ser transcrito por la polimerasa bacteriana. Utilizando fragmentos de DNA viral de infecciones previas para guiar a la proteína Cas, que corta y destruye el DNA complementario del virus. Bloqueando los ribosomas de la bacteria para que no traduzcan las proteínas del virus. Secretando siRNA al medio extracelular para degradar los virus antes de que entren.

En la evolución del genoma, el "barajado de exones" (exon shuffling) es un proceso que permite: La eliminación de todos los intrones de un gen para hacerlo más eficiente. La creación de genes nuevos mediante la unión de exones que codifican dominios proteicos distintos, a menudo a través de roturas en los intrones. La duplicación de un genoma entero para dar lugar a organismos poliploides. El paso de información genética entre especies distintas de forma vertical.

¿Qué ocurre en el operón del triptófano (Trp) de E. coli cuando los niveles de triptófano en el medio son elevados?. El triptófano se une al activador CAP, permitiendo la transcripción de los 5 genes del operón. La RNA polimerasa se une con más fuerza al promotor para compensar el exceso de aminoácido. El triptófano se une a la proteína represora, induciendo un cambio estructural que le permite unirse al operador y bloquear la transcripción. Se activan los ribointerruptores para aumentar la velocidad de traducción del mRNA de la triptófano sintetasa.

Las mutaciones en el DNA regulador son fundamentales en la evolución porque: Siempre provocan la pérdida total de la función proteica, eliminando genes innecesarios. Alteran el patrón temporal y espacial de la expresión de un gen sin cambiar la secuencia de aminoácidos de la proteína. Son mucho más fáciles de detectar que las mutaciones en las regiones codificantes. Solo ocurren en las células somáticas y nunca se transmiten a la descendencia.

En la terapia génica contra la anemia falciforme, ¿cuál es el objetivo de usar CRISPR-Cas9 o RNAi?. Eliminar todos los glóbulos rojos del paciente para sustituirlos por sintéticos. Silenciar la copia mutada del gen de la ẞ-globina o corregir el error de un solo nucleótido (Val por Glu). Introducir genes de otras especies que no utilicen hemoglobina para el transporte de oxígeno. Metilar el promotor de la hemoglobina fetal para que deje de expresarse en el adulto.

¿Qué define a una proteína como "constitutiva" (housekeeping)?. Es una proteína que solo se expresa en respuesta a señales externas como las hormonas. Es una proteína necesaria para procesos básicos (como la glucólisis o la reparación del DNA) y se encuentra en casi todas las células de un organismo. Es un regulador de la transcripción que solo se encuentra en las células madre. Es una proteína que se degrada inmediatamente después de ser traducida.

La duplicación de un genoma entero (poliploidía) es un fenómeno que: Solo ocurre en bacterias mediante transferencia horizontal de genes. Ha modelado la historia de los vertebrados y confiere estabilidad al genoma en plantas al proporcionar copias extra de genes. Produce siempre la muerte inmediata del embrión en todas las especies. Impide que se produzca la recombinación homóloga durante la meiosis.