EJERCICIOS TEMA 16
El ADN y la ingeniería genética
ACTIVIDADES PAU RESUELTAS
16.1. Los laboratorios GTC Biotherapeutics (www.gtc-bio.com) han desarrollado un método de producción de fármacos mediante animales transgénicos. actualmente en fase de evaluación por la autoridad reguladora europea. La compañía ha sido pionera también en la producción de medicamentos mediante clonación.
a) Define los términos subrayados en el texto.
b) ¿Qué diferencia existe entre la ingeniería genética y los procesos naturales?
Actividad resuelta en el libro del alumno.
16. 2. Explica en qué consiste el Proyecto Genoma Humano. Describe dos ventajas y dos inconvenientes de su utilización.
Actividad resuelta en el libro del alumno.
16.3. Los plásmidos bacterianos se utilizan como vectores en ingeniería genética.
a) ¿Qué es un plásmido?
b) Describe el mecanismo de la conjugación bacteriana ayudándote de un dibujo. ^
Actividad resuelta en el libro del alumno.
ACTIVIDADES
16.4. Lee la siguiente noticia y contesta a las preguntas que se plantean a continuación.
Científicos surcoreanos anuncian que aparearán a los primeros perros clonados "Snuppy" y "Bona", ambos de raza afgana.
El Mundo
a) ¿Qué es la clonación?
b) ¿Qué es un organismo transgénico?
c) Cita tres finalidades diferentes por las que se pretende conseguir un organismo transgénico.
a) La clonación es un proceso extendido en la naturaleza que consiste en la producción de individuos genéticamente idénticos mediante reproducción asexual. Referido al ADN, la clonación consiste en producir múltiples copias de un gen específico, o de un fragmento de ADN, en el interior de un organismo que hace las veces de hospedador.
Pero, en general, si nos referimos a los organismos, la clonación es un proceso por el que se producen organismos genéticamente idénticos entre sí e idénticos al organismo original del que proceden. En los animales, la clonación terapéutica consiste en la creación de embriones por clonación para utilizarlos ^ como materia prima en distintas terapias, mientras que la clonación reproductiva persigue conseguir animales genéticamente ¡guales a otro a partir de una célula adulta.
b) Organismo transgénico. Se entiende por organismo transgénico a aquel organismo que lleva en su dotación genética un gen o una porción de un gen perteneciente a un organismo distinto.
c) Los organismos transgénicos se utilizan para diversos fines, como:
En la agricultura, los organismos transgénicos se utilizan para conseguir plantas resistentes a determinados herbicidas, para mejorar el contenido nutritivo de algunos alimentos, o bien se utilizan plantas transgénicas como "fábricas" de medicamentos.
En la ganadería, los organismos transgénicos se utilizan para la mejora del rendimiento de las explotaciones ganaderas, para utilizar sus órganos en los xenotransplantes, u obtener -junto a la leche-sustancias de interés farmacéutico e, incluso, determinados animales se clonan terapéutica y reproductivamente.
16.5. Ingeniería genética.
a) ¿En qué consiste la reacción en cadena de la polimerasa?
b) ¿Qué funciones desempeñan las enzimas de restricción?
c) ¿Qué peligro, respecto al equilibrio ecológico y respecto a la salud humana, se puede derivar de la utilización de técnicas de ingeniería genética?
En la medicina, los organismos transgénicos se pueden utilizar para la producción de medicamentos, como es el caso de la insulina, que actualmente se obtiene de bacterias transgénicas.
a) La reacción en cadena de la polimerasa es una técnica in vitro que permite obtener de manera muy rápida un elevado número de copias de un pequeño fragmento de ADN.
b) Las enzimas de restricción son enzimas específicas que reconocen en el ADN una pequeña secuencia de bases determinada (entre cuatro y ocho nucleótidos), que se denomina sitio de restricción, para luego cortar las dos cadenas de nucleótidos dentro de este sitio. El corte es consecuencia de la hidrólisis de los enlaces fosfodiéster que unen entre sí los nucleótidos que forman el ADN. La mayoría de los sitios de restricción son simétricos, lo que significa que la secuencia de nucleótidos es la misma en ambas cadenas cuando se leen en dirección 5' -> 3'. Estas secuencias de nucleótidos que se leen de la misma manera en las dos hebras se denominan palindrómicas.
Las enzimas de restricción dividen los esqueletos de azúcar-fosfato en ambas cadenas de ADN de dos maneras; unas dejan "extremos lisos" y otras, las más útiles, lo hacen dejando "extremos escalonados". En este segundo caso, los fragmentos de restricción resultantes del corte tienen, por lo menos, un extremo monocatenario, denominado extremo cohesivo o pegajoso porque puede unirse, mediante puentes de hidrógeno, con una secuencia de bases complementaria.
1. Desde el punto de vista ambiental, puede ocurrir que los granos de polen producidos por plantas transgénicas fecunden plantas silvestres, y con ello alterar su genoma, hecho que podría alterar el equilibrio ecológico, y ello puede tener consecuencias todavía desconocidas.
2. Desde el punto de vista de la salud, bacterias transgénicas con algún gen que les confiera resistencia a determinados antibióticos podrían infectar células humanas y, como muestran resistencia a determinados antibióticos, sería complicado combatirlas.
16.6. Lee el texto y responde a las preguntas:
c) Es indudable que la ingeniería genética tiene grandes ventajas en diferentes campos, entre ellos el de la salud, pero plantea numerosas dudas sobre sus posibles inconvenientes.
"Un equipo de investigación de la UAB (Universidad Autónoma de Barcelona) desarrolla un nuevo analizador de ADN más rápido y miniaturizado. El dispositivo permitirá hacer rápidamente pruebas de paternidad, identificar infecciones y detectar la presencia de transgénicos. Por ejemplo, para detectar la presencia de Salmonella en una muestra de mayonesa, la sonda tiene fragmentos complementarios al de un grupo de genes que identifican la bacteria en cuatro horas y media."
Universia.es
a) Define los términos subrayados en el texto.
b) Cita una finalidad para la obtención de organismos transgénicos.
a) Definición de los términos subrayados.
1. ADN. Acrónimo de ácido desoxirribonucleico. Molécula de ácido nucleico de doble cadena helicoidal, capaz de replicarse y determinar la estructura hereditaria de las proteínas de una célula.
3. Genes. Según la genética clásica o mendeliana, un gen es una unidad de información hereditaria que se expresa determinando una característica observable o fenotipo; y desde el punto de vista molecular, se define gen como un segmento de ADN que codifica una secuencia de ARN mensajero o que hace posible la transcripción de este.
b) Aunque tiene muchas finalidades, una de ellas sería la obtención de bacterias transgénicas capaces de sintetizar hormonas, como la insulina o la del crecimiento.
16.7. En relación con la biotecnología.
a) Define ingeniería genética.
b) Define genómica y proteómica.
c) Explica brevemente el proceso de introducción de un fragmento de ADN en un vector durante la formación de moléculas recombinantes.
a) Ingeniería genética. Se denomina así al conjunto de métodos y técnicas que permiten el acceso y la manipulación del ADN. La ingeniería genética difiere de la biotecnología tradicional en que permite a los científicos manipular genes, pudiendo modificarlos e incluso introducirlos en otro organismo distinto. Los organismos que han sido modificados por ingeniería genética se denominan transgénicos.
b) La genómica es una rama de la genética que estudia el genoma completo de un organismo, tanto desde el punto de vista estructural como del funcional.
La proteómica estudia, desde el punto de vista estructural y funcional, el proteoma, es decir, el conjunto de proteínas codificadas por un genoma concreto.
c) Si el hospedador es una bacteria, la entrada de la molécula recombinante se hace por transformación,
i proceso natural por el que una bacteria capta ADN extraño que se encuentre en el medio circundante.
Se facilita mediante:
2. Transgénicos. El término transgénico hace referencia a los organismos que llevan en su dotación genética un gen o porción de gen perteneciente a un organismo distinto.
• Tratamiento con cloruro calcico (CaCI2). Las células se enfrían en presencia de CaCI2, y luego se les da un choque de calor (42 °C durante unos segundos), con lo que las membranas celulares se hacen más permeables al ADN.
• Electroporación. Un corto impulso eléctrico aplicado a la solución de células provoca que se abran orificios en la membrana por donde entra el ADN.
• Si se trata de células vegetales, las moléculas recombinantes se pueden introducir mediante:
• Electroporación. Consiste en la apertura de poros en las membranas por choque eléctrico e incorporación de protoplastos, que son células vegetales a las que se ha suprimido la pared celular. Tiene el inconveniente de que no siempre es posible regenerar plantas enteras a partir de protoplastos.
• Biobalística. En el caso de las monocotiledóneas, como el trigo o el arroz, casi no resultan infectadas por los sistemas anteriores. Consiste en el bombardeo de las células vegetales con una "pistola genética". Se colocan los plásmidos en partículas de oro o de wolframio, y se disparan a un tejido sin dañar la célula.
16.8. A un óvulo de una hembra A se le elimina su núcleo y se le introduce el núcleo de una célula somá-ica de un individuo B, y posteriormente se implanta en el útero de una hembra C.
• Suspensión líquida. Los plásmidos recombinantes se vuelven a insertar en Agrobacterium, para luego, por medio de una suspensión líquida, infectar las hojas de la planta.
Si los individuos A, B y C son de la misma especie, ¿a quién se parecerán las características genéticas del individuo resultante? Razona la respuesta.
Dado que la información genética que determina las características de un individuo se encuentra en los cromosomas, que a su vez están en el núcleo, las características que tenga el nuevo individuo nacido de la hembra C serán las mismas que las que tiene el individuo del que procede el núcleo, es decir, del individuo B. Este procedimiento de clonación reproductiva es del tipo transferencia nuclear, el mismo que se utilizó para la obtención de la oveja Dolly, y, básicamente, se desarrolla de la siguiente manera:
1. Se obtiene una célula somática del individuo que se quiere clonar.
2. Se extrae un óvulo de una hembra donante, y se elimina el núcleo.
3. Se reemplaza este núcleo por el de la célula somática.
4. Se desarrolla la "célula creada" hasta formar un embrión.
5. Se implanta en el útero de una hembra de la misma especie donde culmina su desarrollo.
16.9. Describe brevemente, valiéndote de un ejemplo, los pasos que se deben seguir para clonar un gen en una bacteria.
1. El primer paso en todo proceso de clonación es la obtención del gen o del fragmento de ADN que tiene interés, por ejemplo, el gen que codifica para la insulina, y ello se puede hacer mediante tecnología del ADN recombinante, formación de un ADN complementario o hacerlo sintéticamente.
2. Se obtiene un plásmido bacteriano, que, además de llevar su propio origen de replicación, lleve una serie de marcadores; por ejemplo, puede ser uno que confiera resistencia a un determinado antibiótico, que permitan, más tarde, poderlas diferenciar con facilidad de aquellas otras que no lo tienen.
3. El plásmido y el ADN humano se cortan con la misma enzima de restricción, y los fragmentos resultantes se mezclan para formar numerosos plásmidos recombinantes, es decir, plásmidos en los que se ha insertado el gen que tiene interés y queremos clonar en la bacteria.
4. Las plásmidos recombinantes se mezclan con las bacterias, como Escheríchia cotí. Algunas bacterias por transformación incorporan los plásmidos recombinantes que lleva el gen, otras incorporan plásmidos recombinados pero sin el gen, y algunas no incorporan ningún plásmido.
16.10. Supon que se obtienen dos individuos clónicos a partir de células de un mismo individuo. Uno de ellos se obtiene mediante la transferencia del núcleo de una célula de riñon, y el otro, de una de hígado.
5. Las bacterias se siembran en un medio que contenga un antibiótico para que solo las bacterias resistentes a ese antibiótico sobrevivan, que son las que llevan el gen de interés en sus plásmidos. Posteriormente, esas bacterias se cultivan para obtener un gran número de ellas, que portarán en su ge-noma el gen de interés y, de esta manera, habremos clonado el gen.
Responde razonadamente a las siguientes cuestiones.
a) ¿Tienen ambos individuos el mismo genotipo?
b) ¿Y el mismo fenotipo?
a) Ambos individuos tienen el mismo genotipo, ya que para la clonación se han utilizado células de un mismo individuo. El hecho de que las células utilizadas en la clonación procedan de distintos órganos, en este caso riñon e hígado, no quiere decir que lleven distinta información genética. Llevan la misma información genética porque proceden de una misma célula, el cigoto, que se divide por mitosis, y luego, las células resultantes se diferencian hasta transformarse en células del riñon o del hígado, pero conservando la misma información genética.
b) El fenotipo es el resultado de la acción del genotipo con el ambiente. Según esto, el fenotipo puede ser diferente, siempre y cuando los dos individuos clónicos vivan en distintos ambientes. Por ejemplo, los hermanos gemelos son individuos clónicos; si uno de ellos, siendo pequeño, sufre alguna enfermedad relacionada con el crecimiento -por ejemplo, un déficit alimentario-, crecerá menos que el otro y entonces su fenotipo será distinto, ya que tendrán distinta altura.
16.11. Supon que se ha clonado un individuo transfiriendo el núcleo de una célula de hígado totalmente diferenciada a un óvulo sin núcleo.
b) ¿Por qué?
a) El nuevo individuo tendrá todos los genes, y no solo los que se expresan en la célula del hígado.
b) Todas las células de un mismo individuo, independientemente del órgano del que formen parte, tienen los mis.mos genes, ya que todas ellas derivan del cigoto, célula que se divide activamente por mitosis. Todas las células resultantes de la división del cigoto llevan la misma información genética, y tras su diferenciación se transforman en células anatómica y fisiológicamente diferentes, que constituirán primeramente los tejidos y luego los órganos, como es el caso del hígado.
16.12. Explica el proceso general que permite la obtención de la hormona del crecimiento humano a partir de microorganismos modificados genéticamente. Indica qué ventajas ofrece el empleo de hormona obtenida por este método, frente a la obtenida a partir de hipófisis de animales.
Una vez obtenido el gen que codifica para la hormona del crecimiento humano, habría que insertarlo en un vector de clonación que podría ser un plásmido bacteriano, para así obtener el transgén, es decir, un plásmi-do llamado recombinante, que lleva el gen para la hormona del crecimiento.
El transgén se introduce en una bacteria que se reproduce asexualmente hasta obtener numerosas copias, que son clones, llevando todas ellas en su genoma el gen de interés. Las bacterias sintetizarían la hormona, que por procedimientos químicos o físicos se extraería para utilizarla con fines terapéuticos. La hormona obtenida mediante clonación es idéntica a la producida por el organismo humano, mientras que la que se obtiene de la hipófisis de los animales, fundamentalmente de las vacas, no es idéntica; difiere en alguno de sus aminoácidos, y ello puede provocar problemas de rechazo al no ser compatible.
16.13. ¿Cuál de los siguientes cebadores permitirá hacer una copia del ADN monocatenario de secuencia 5'-GCTAGTCAGGTC?
El ADN monocatenario que se pretende copiar tiene la siguiente secuencia de bases nitrogenadas:
5'-GCTAGTCAGGTC-3'. El cebador es un corto oligonucleótido formado por cinco bases nitrogenadas complementarias con las cinco bases nitrogenadas del ADN situadas en su extremo 3'.
ADN monocatenario: 5'-GCT AGT CAG GTC-3'
Cebador: 3'-TCCAG-5'. Luego, de las cinco opciones que presenta la pregunta, la correcta sería la c.
16.14. En el escenario de un crimen, el LIC (Laboratorio de Investigación Criminal) ha encontrado sobre el cadáver de una persona restos de sangre que no se corresponden con la suya.
Tras numerosas pesquisas, la policía centra sus sospechas en tres personas a las que el juez ordena someterse a una prueba de ADN. La imagen muestra las huellas genéticas de los tres sospechosos, señalados con números, y la obtenida a partir de la sangre hallada sobre el cadáver.
a) ¿Cuál de los tres sospechosos puede ser el asesino? Razona la respuesta.
b) Si somos todos de la misma especie, ¿por qué las huellas genéticas son distintas?
c) ¿Existe algún caso en que dos personas tengan la misma huella genética? Razona la respuesta.
d) ¿Qué tipo de marcadores genéticos se utilizan para elaborar estas huellas genéticas?
a) ¿Tendrá el nuevo individuo todos los genes, o tendrá únicamente aquellos que se expresaban en la célula del hígado?
Muestra de: sangre :
a) De los tres sospechosos, el asesino puede ser el número 3, ya que su huella genética es coincidente con la obtenida a partir de la muestra de sangre encontrada en el lugar del crimen.
b) Los seres humanos somos, en un 99,9%, genéticamente idénticos; por tanto, diferimos solo en un 0,1%, lo que supone que en cada uno de nosotros existen unos 3 millones de nucleótidos ordenados de manera diferente. Estas "pequeñas" diferencias no están distribuidas al azar, sino que se encuentran en regiones cromosómicas concretas, y es posible utilizarlas como marcadores genéticos. La identificación de estas regiones permite utilizar estas diferencias como una huella genética individual, que se usa en medicina forense para la identificación de restos humanos y en pruebas de paternidad.
c) En el caso de los gemelos monocigóticos, llamados también gemelos univitelinos, la huella genética es idéntica. Los gemelos monocigóticos se forman a partir de un único cigoto, que se escinde accidentalmente en dos durante las primeras fases de su desarrollo, en un proceso que debe biológicamente considerarse de reproducción asexual. Cada una de las dos células sigue su desarrollo, hasta culminar en el nacimiento de dos personas genéticamente idénticas.
d) Uno de los marcadores genéticos más utilizados son las repeticiones cortas en tándem (STR: Short Tándem Repeaís); secuencias cortas de bases nitrogenadas que se repiten consecutivamente. Estas secuencias están repetidas en todas las personas, pero lo que nos hace diferentes es el número de repeticiones; así, la secuencia AT se repite 31 veces en algunas personas y, en otras, solo 23. Cuanto mayor sea el número de marcadores que se examinen en una muestra de ADN, más probable es que la huella genética sea de una única persona.
16.15. Una de las características de los vectores de clonación para poder ser utilizados de manera eficaz es que llevan uno o más genes marcadores; como, por ejemplo, el que confiere a cierta bacteria resistencia frente a un determinado antibiótico.
a) ¿Qué es un vector de clonación?
b) ¿Qué tipos de vectores de clonación son los más utilizados en ingeniería genética?
c) ¿Por qué los vectores de clonación han de llevar genes marcadores? ¿Qué ocurriría si no los llevasen?
b) Los vectores de clonación más utilizados en ingeniería genética son:
a) Los vectores de clonación son moléculas de ADN capaces de transportar ADN extraño y replicarse dentro de un organismo hospedador.
• Plásmidos. Son pequeñas moléculas de ADN bicatenario y circular que se localizan en las bacterias. No forman parte del cromosoma bacteriano, y tienen capacidad para replicarse independiente, ya que tienen su propio origen de replicación.
• Virus bacteriófagos. Son virus que infectan bacterias. Su uso como vectores se debe a que durante la transducción (proceso de transferencia de ADN en el cual los bacteriófagos transportan genes bacterianos de una célula huésped a otra), algunos genes de la bacteria huésped pueden incorporarse a su genoma. Cuando el fago infecte otra bacteria, puede transferirle los genes de la primera. Los bacteriófagos más empleados son los bacteriófagos lambda (X), que son capaces de llevar mayor cantidad de ADN que un plásmido.
• Cósmidos. Son vectores híbridos entre el fago X y un plásmido, de modo que su ADN puede replicarse en una célula como un plásmido, o empaquetarse como un fago. Se llaman así porque llevan la porción eos del bacteriófago X, que incluye los genes necesarios para que el material genético pueda empaquetarse. Además, tienen un origen de replicación plasmídico, es decir, uno o más genes marcadores que le confieren resistencia a determinados antibióticos, y un número de sitios de restricción donde puede insertarse el ADN foráneo. La ventaja de los cósmidos frente a los plásmidos es que la porción de ADN foráneo que llevan puede ser mucho mayor.
c) Todos los vectores de clonación deben tener unas características comunes, además de llevar su propio origen de replicación; deben portar unos genes marcadores que sirvan para su rápida y fácil
resistencia a determinados antibióticos, tos que codifican una proteína fácilmente detectable, o genes de bioluminiscencia. Si no llevasen genes marcadores, no se les podría diferenciar de los que no los tuviesen, y no se podría saber qué hospedador es el que lleva el gen de interés. Así, por ejemplo, muchos plásmidos llevan genes que les confieren resistencia a algunos antibióticos -como a la ampi-cilina o la tetraciclina-, que confieren al hospedador alguna característica que permite identificar con facilidad el gen que portan.
"Tengo una vaca lechera, no es una vaca cualquiera, me da leche merengada, ¡ay! Qué vaca tan salada, tolón, tolón, tolón, tolón."
a) Razona por qué a este compositor se le podría considerar como un precursor de la ingeniería genética.
b) ¿Qué tipo de animal sería la vaca de la canción?
c) Explica cómo se puede conseguir que en la leche de un mamífero vaya alguna sustancia de interés terapéutico. ¿De qué sustancias en concreto se trata?
a) En el año 1940, la ingeniería genética no existía; entraba dentro de lo utópico pensar que llegaría el momento en que se pudiesen manipular los genes para, por ejemplo, que una vaca o cualquier otro mamífero pudiese producir leche que contenga una sustancia de interés terapéutico, como podría ser la hormona del crecimiento. En este sentido, al autor de la canción se le puede considerar como un precursor de la ingeniería genética, ya que su vaca da leche merengada, que es una leche enriquecida con azúcar, corteza de limón, claras de huevo y canela.
b) La vaca de la canción sería un animal transgénico, ya que para que su leche lleve la sustancia de interés terapéutico, es necesario haber introducido en su genoma un gen foráneo que determinase la producción de la sustancia de interés.
c) La producción de determinadas proteínas en la leche de animales transgénicos es particularmente interesante cuando esas proteínas se requieren en gran cantidad o son muy complejas. La producción en leche permite, además, una purificación relativamente simple de la proteína de interés. Como la producción de la nueva molécula no debe interferir con el crecimiento y metabolismo del animal, se introduce el gen de interés junto con una secuencia (promotor) que permite su expresión únicamente en la glándula mamaria. De esta forma se consiguió la expresión de genes que producen sustancias con función farmacológica en glándulas mamarias de ovejas, de cabras y de vacas.
16.17. Razona si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
a) Los plásmidos bacterianos son, por definición, moléculas de ADN recombinante.
b) Las enzimas de restricción de la bacteria Escherichia cotí no degradan su propio ADN.
d) Una sonda de ADN es un corto oligonucleótido de hebra doble, obtenido sintéticamente.
e) Todos los individuos pertenecientes a una misma especie tienen el mismo genoma.
a) Falsa. No son moléculas de ADN recombinante. Los plásmidos son pequeñas moléculas de ADN bicatenario y circular que se localizan en las bacterias. No forman parte del cromosoma bacteriano, y tienen capacidad independiente para replicarse, ya que tienen su propio origen de replicación.
b) Verdadera. Las enzimas de restricción son producidas por bacterias; en este caso, por la Escherichia coli, y las protegen de los ADN extraños; por ejemplo, del que proviene de los bacteriófagos, ya que se encargan de degradarlo cortándolo en pequeños fragmentos. No degradan su propio ADN, ya que este está protegido por grupos metilo (-CH3) adicionales que las bloquean.
16.16. En la década de 1940, el compositor Fernando García Morcillo compuso una famosa canción titulada "Tengo una vaca lechera", cuya primera estrofa es:
c) La retrotranscriptasa es una enzima que cataliza la transcripción en los organismos proca-rióticos, pero no en los eucarióticos.
c) Falsa. Tanto en los organismos procarióticos como en los eucarióticos, la trascripción está catalizada por las ARN-polimerasas. La retrotranscriptasa o transcriptasa inversa cataliza la síntesis de ADN a partir del ARN, y se da en algunos tipos de virus, concretamente en los retrovirus.
d) Falsa. Las sondas son pequeños oligonucleótidos de cadena sencilla, formados por unos 20 nucleótidos que se hibridarán con cualquier ADN recombinante que tenga una secuencia de bases complementaria.
e) Falsa. Los individuos de una misma especie muestran diferencias fenotípicas, que son consecuencia de que no tienen el mismo genoma.
UN PASO MÁS
16.18. En Argentina, han obtenido la vaca Pampa Mansa por un proceso de clonación, tal y como se detalla en el esquema inferior. Esta vaca también es transgénica, ya que incorpora el gen de la hormona del crecimiento humano (hGH), proteína que se obtendrá a partir de la leche. Para producir hGH a gran escala, se ha clonado la vaca Pampa Mansa y se han obtenido: Pampa Mansa II, Pampa Mansa III, Pampa Mansa IV, etc. De la leche de estas vacas se ha extraído hGH. Justifica, en cada caso, si son ciertas o no las afirmaciones siguientes.I. La vaca Pampa Mansa es transgénica, pero las vacas Pampa Mansa II, Pampa Mansa III y Pampa Mansa IV no lo son.II. Las vacas Pampa Mansa II, III, IV, etc., también producirán la hormona del crecimiento humano si el gen se hubiese incorporado a óvulos de la vaca A, o bien a la célula somática de la vaca B.
b) La hormona del crecimiento humano obtenida a partir de organismos transgénicos es necesaria para tratar personas con distintos problemas de crecimiento. Tiene, exactamente, 191 aminoácidos. ¿De cuántos nucleótidos constará, como mínimo, el gen que codifica esta hormona? Justifica la respuesta.
c) Sin embargo, es muy probable que el gen contenga muchos más nucleótidos. Explica por qué.
a) Ambas afirmaciones son falsas:
I. La vaca Pampa Mansa es transgénica, pero las vacas Pampa Mansa II, Pampa Mansa III y Pampa Mansa IV no lo son. Esta afirmación es falsa, ya que todas las vacas que aparecen en el esquema son también transgénicas; todas ellas incorporan el gen que determina la hormona del crecimiento humano. El genoma de todas ellas es idéntico al de la vaca clonada inicialmente y, por tanto, también llevan incorporado dicho gen.
II. Las vacas Pampa Mansa II, III, IV, etc., también producirán la hormona del crecimiento humano si el gen se hubiese incorporado a óvulos de la vaca A, o bien a la célula somática de la vaca B. Esta afirmación es falsa, ya que si el gen se hubiese incorporado a óvulos de la vaca A, como en el proceso se enuclean estos óvulos, se pierde dicho gen. Si el gen en cuestión se hubiese incorporado a la célula somática de la vaca B, habría que tener la seguridad de que se ha insertado en el ADN del núcleo de la célula, ya que de lo contrario no sería efectivo.
b) Cada uno de los aminoácidos de una proteína está codificado por un triplete de bases nitrogenadas; luego, como la hormona del crecimiento, que tiene naturaleza proteica, está formada por 191 aminoácidos, serán 191 x 3 = 573 las bases nitrogenadas. A estas 573 hay que añadir tres más que son las que indican al ribosoma que la traducción ha terminado, luego el total de nucleótidos que forma parte del gen que codifica la hormona del crecimiento será, como mínimo, de 576 pares de nucleótidos.
c) Dado que en los organismos eucariontes los genes que codifican proteínas están formados por intrones y exones, y teniendo en cuenta que los intrones se transcriben pero no se traducen, es posible que el gen que codifica para la hormona del crecimiento tenga más parejas de nucleótidos que los 576 expuestos anteriormente.