Solución

• Lea el mayor número posible de nucleótidos.

Antes de resolver la secuencia del segmento de ADN problema es conveniente repasar el método de Sanger, Método Enzimático de Terminación de Cadena o Dideoxi.

Dicho método esta basado en la utilización de nucleótidos Dideoxi que cuando se incorporan al ADN de nueva síntesis provocan la terminación de la hélice o cadena. Una vez repasado dicho método podemos pasar a leer directamente la secuencia sobre la autorradiografía. Solamente es necesario recordar que debemos comenzar por la parte inferior del gel (la de los fragmentos más pequeños) correspondiente al extremo 5' de la hélice de nueva síntesis y terminar por la parte superior del gel (la de los fragmentos de mayor tamaño) correspondiente al extremo 3' (Esquema Método Dideoxi).

La secuencia obtenida sería la siguiente:

5' TGGCTCGGCCCTCAAGTCGAGGTTATCAGATCTGCAACTCATATGATCGAGAGGGAAA

TCAATTCTGTGAACGATAATCCAGTCATTGCTGTTGCCAGAGACAAAGCT 3'

• Haciendo uso del código genético, indique la secuencia de aminoácidos del polipéptido probablemente sintetizado a partir del segmento del gen analizado.

Para resolver este apartado tenemos que considerar la secuencia de bases nitrogenadas de ambas hélices de ADN,  la complementaria de nueva síntesis (ADN-C) y la hélice molde (ADN-M).

ADN-C

5' TGGCTCGGCCCTCAAGTCGAGGTTATCAGATCTGCAACTCATATGATCGAGAGGGAAA

TCAATTCTGTGAACGATAATCCAGTCATTGCTGTTGCCAGAGACAAAGCT 3'

ADN-M

3' ACCGAGCCGGGAGTTCAGCTCCAATAGTCTAGACGTTGAGTATACTAGCTCTCCCTTT

AGTTAAGACACTTGCTATTAGGTCAGTAACGACAACGGTCTCTGTTTCGA 5'

Además es necesario realizar la transcripción de ambas hélices y obtener los dos posibles ARN  mensajeros, ARN-C y ARN-M.

ARN-C  

3' ACCGAGCCGGGAGUUCAGCUCCAAUAGUCUAGACGUUGAGUAUACUAGCUCUCCCUU

UAGUUAAGACACUUGCUAUUAGGUCAGUAACGACAACGGUCUCUGUUUCGA 5'

ADN-C

5' TGGCTCGGCCCTCAAGTCGAGGTTATCAGATCTGCAACTCATATGATCGAGAGGGAAA

TCAATTCTGTGAACGATAATCCAGTCATTGCTGTTGCCAGAGACAAAGCT 3'

ADN-M

3' ACCGAGCCGGGAGTTCAGCTCCAATAGTCTAGACGTTGAGTATACTAGCTCTCCCTTT

AGTTAAGACACTTGCTATTAGGTCAGTAACGACAACGGTCTCTGTTTCGA 5'

ARN-M

5' UGGCUCGGCCCUCAAGUCGAGGUUAUCAGAUCUGCAACUCAUAUGAUCGAGAGGGAA

AUCAAUUCUGUGAACGAUAAUCCAGUCAUUGCUGUUGCCAGAGACAAAGCU 3'

Una vez obtenidos ambos mensajeros y con ayuda del código genético podemos conseguir la secuencia de aminoácidos de los posibles polipéptidos sintetizados por dichos mensajeros. Para ello, debemos tener en cuenta que cada uno de los mensajeros tiene tres posibles marcos de lectura, dependiendo del ribonucleótido por el que iniciemos la traducción.

Comenzaremos por el ARN mensajero correspondiente a la hélice molde (ARN-M).La traducción del mensajero comienza por el extremo 5' que se corresponde con el extremo amino (NH₂) del polipéptido.

• Comenzando por el primer Uracilo

ARN-M

5' - UGG-CUC-GGC-CCU-CAA-GUC-GAG-GUU-AUC-AGA-UCU-GCA-ACU-CAU-AUG-

-AUC-GAG-AGG-GAA-AUC-AAU-UCU-GUG-AAC-GAU-AAU-CCA-GUC-AUU-GCU-GUU-

-GCC-AGA-GAC-AAA-GCU- 3'

Poli-1: NH₂-..-Trp-Leu-Gly-Pro-Gln-Val-Glu-Val-Ile-Ser-Ala-Thr-His-Met-Ile-Glu-Arg-

-Glu-Ile-Asn-Ser-Val-Asn-Asp-Asn-Pro-Val-Ile-Ala-Val-Ala-Arg-Asp-Lys-Ala-.....

Poli-1: No contiene ningún triplete de FIN y si tiene un triplete de iniciación (AUG) que codifica para Formil-Metionina (F-Met). Podría corresponder a un marco de lectura abierto.

• Comenzando por la segunda Guanina

ARN-M

5' U-GGC-UCG-GCC-CUC-AAG-UCG-AGG-UUA-UCA-GAU-CUG-CAA-CUC-AUA-UGA-

-UCG-AGA-GGG-AAA-UCA-AUU-CUG-UGA-ACG-AUA-AUC-CAG-UCA-UUG-CUG-UUG-

-CCA-GAG-ACA-AAG-CU 3'

Poli-2: NH₂-..-Gly-Ser-Ala-Leu-Lys-Ser-Arg-Leu-Ser-Asp-Leu-Gln-Leu-Ile-COOH

Poli-2: Aparecen dos tripletes de FIN UGA al principio por lo que no debe corresponder a un marco de lectura abierto.

• Comenzando por la tercera Guanina

ARN-M

5' UG-GCU-CGG-CCC-UCA-AGU-CGA-GGU-UAU-CAG-AUC-UGC-AAC-UCA-UAU-GAU-

-CGA-GAG-GGA-AAU-CAA-UUC-UGU-GAA-CGA-UAA-UCC-AGU-CAU-UGC-UGU-UGC-

-CAG-AGA-CAA-AGC-U 3'

Poli-3: NH₂-..-Ala-Arg-Pro-Ser-Ser-Arg-Gly-Tyr-Gln-Ile-Cys-Asn-Ser-Tyr-Asp-Arg-Glu-Gly-

-Asn-Gln-Phe-Cys-Glu-Arg-COOH

Poli-3: Aparece el triplete de fin UAA al principio y no hay ningún codón de iniciación por lo que no debe corresponder a un marco de lectura abierto. 

Por último, realizaremos la traducción del mensajero correspondiente a la hélice de nueva síntesis, complementaria a la molde (ARN-C).

ARN-C  

3' ACCGAGCCGGGAGUUCAGCUCCAAUAGUCUAGACGUUGAGUAUACUAGCUCUCCCUU

UAGUUAAGACACUUGCUAUUAGGUCAGUAACGACAACGGUCUCUGUUUCGA 5'

Para ello primero, colocaremos la secuencia del mensajero ARN-C en la dirección de traducción, es decir de 5' a 3'.

ARN-C  

5' AGCUUUGUCUCUGGCAACAGCAAUGACUGGAUUAUCGUUCACAGAAUUGAUUUCCCU

CUCGAUCAUAUGAGUUGCAGAUCUGAUAACCUCGACUUGAGGGCCGAGCCA 3'

Utilizando de nuevo el código genético y comenzando la traducción por el extremo 5' que se corresponde con el extremo amino (NH₂) del polipéptido, se obtienen las siguientes secuencias de aminoácidos.

• Comenzando por la primera Adenina

ARN-C  

5' AGC-UUU-GUC-UCU-GGC-AAC-AGC-AAU-GAC-UGG-AUU-AUC-GUU-CAC-AGA-

-AUU-GAU-UUC-CCU-CUC-GAU-CAU-AUG-AGU-UGC-AGA-UCU-GAU-AAC-CUC-GAC-

-UUG-AGG-GCC-GAG-CCA- 3'

Poli-4: NH₂-..-Ser-Phe-Val-Ser-Gly-Asn-Ser-Asn-Asp-Trp-Ile-Ile-Val-His-Arg-Ile-Asp-

-Phe-Pro-Leu-Asp-His-Met-Ser-Cys-Arg-Ser-Asp-Asn-Leu-Asp-Leu-Arg-Ala-Glu-Pro-...

Poli-4: No parece contener ningún triplete de FIN y posee el codón de iniciación AUG. Por tanto, podría tratarse de un marco de lectura abierto.

• Comenzando por la segunda Guanina

ARN-C  

5' A-GCU-UUG-UCU-CUG-GCA-ACA-GCA-AUG-ACU-GGA-UUA-UCG-UUC-ACA-GAA-

-UUG-AUU-UCC-CUC-UCG-AUC-AUA-UGA-GUU-GCA-GAU-CUG-AUA-ACC-UCG-ACU-

-UGA-GGG-CCG-AGC-CA 3'

Poli5: NH₂-..-Ala-Leu-Ser-Leu-Ala-Thr-Ala-Met-Thr-Gly-Leu-Ser-Phe-Thr-Glu-Leu-Ile-

-Ser-Leu-Ser-Ile-Ile-COOH

Poli-5: Tiene el codón de iniciación AUG y dos tripletes de terminación UGA y UAG después del codón de iniciación. Daría lugar a un polipéptido muy corto con 15 aminoácidos.

• Comenzando por la tercera Citosina

ARN-C  

5' AG-CUU-UGU-CUC-UGG-CAA-CAG-CAA-UGA-CUG-GAU-UAU-CGU-UCA-CAG-AAU-

-UGA-UUU-CCC-UCU-CGA-UCA-UAU-GAG-UUG-CAG-AUC-UGA-UAA-CCU-CGA-CUU-

-GAG-GGC-CGA-GCC-A 3'

Poli-6: NH₂-..-Leu-Cys-Leu-Trp-Gln-Gln-Gln-COOH

Poli-6: Tiene cuatro tripletes de terminación, tres veces el UGA y una vez el UAA y ninguno de iniciación por lo que no debe corresponder a un marco de lectura abierto.

De los seis posibles ARN mensajeros dos carecen de tripletes de terminación y tienen el triplete de iniciación dando lugar a polipéptidos (Poli-1 y Poli-4) largos que pueden representar marcos de lectura abiertos. Un mensajero origina un polipéptido muy corto que podría comenzar con F-Met y tendría 15 aminoácidos, el  Poli-5 .  Los ARN mensajeros restantes tienen uno o más tripletes de terminación y carecen de triplete de iniciación dando lugar a polipéptidos cortos como el Poli-2, Poli-3 y Poli-6.Por tanto, probablemente el Poli-1 y el Poli-4 serían los posibles polipéptidos codificados por este segmento de ADN.