Guía creada por Dr. Ingrid Waldron, Department of Biology, University of Pennsylvania y modificada por GAToledo. Sobre la base de texto, especialmente seleccionado e imágenes relacionadas con la distrofia muscular de Duchenne, los alumnos, guiados por el profesor, responden las preguntas planteadas.

1. La biología molecular de las mutaciones y la distrofia muscular1
Objetivos: Analizar los efectos moleculares de mutaciones puntuales y por Deleción y las razones por las cuales estas últimas
generalmente tienen efectos más graves. Analizar los diferentes tipos de mutaciones de Deleción que causan la distrofia muscular de Duchenne
más grave frente a la distrofia muscular de Becker más leve.
1. Una mutación es un cambio permanente en un gen. ¿Qué es un gen?
Las diferentes versiones de un gen llevan las instrucciones para hacer diferentes versiones de una
proteína que pueden dar como resultado diferentes características. Esta tabla muestra cómo un gen
DMD mutado puede provocar distrofia muscular de Duchenne.
Gen en el DNA ® Proteína ® Características
El gen DMD normal
proporciona las instrucciones
para producir la proteína
distrofina normal.
®
Distrofina normal
en células
musculares
®
Músculos Normales
y
salud normal
El gen DMD mutado no
proporciona las instrucciones
para producir distrofina
funcional.
®
Sin distrofina
funcional en las
células musculares
®
Las células musculares degeneran y se
debilitan progresivamente; el niño
pierde la capacidad de caminar,
desarrolla problemas cardíacos y
generalmente muere cuando es un
adulto joven.
2. 2. Alrededor de los 12 años, un niño con distrofia muscular de Duchenne no puede caminar y
tiene que usar una silla de ruedas. Explica cómo un gen DMD mutado puede provocar la
incapacidad para caminar. Se específico.
1
60# I,0% .'92)% 12-,0)% /71+ 2$ 9-$ 3% &%,
'$,0)2//'+$-, 4%)% 4)+32/') 2$% 4)+0-H$%< I$
&% .'92)%O )+02&% &+, 0)-, 0'4+, 3- 1+&E/2&%, 5
)+02&% &+, 3+, 4)+/-,+% )-4)-,-$0%3+, 4+)
/%3% .&-/>%<
67# I$/'-))% -$ 2$ /H)/2&+ 2$+ 3- &+, /+3+$-,
-$ &% 1+&écula de 1SK#<
1
3c Escribe la abreviatura del 4º aminoácido
omitido, codificado por el codón UUU (usa
la rueda de codones dibujado en la hoja 2).
!" #$% &'($)* +,-*$.'/ #01,$230'2 .4 !).-.("/ 5')60$7)2" .4 80''7"-6,'),/ 9:;:;% Traducida y modificada levemente por GAToledo, Depto de Cs. SFC
!d" !"#$%&' ()* +, )- &./0-1 2-&$)3e +- 4) 5+,#)+,4' $', #'$'65', 7-)&$+04%/.,7 3 7'8%-.9&%/.71

2. En esta rueda de codones, los aminoácidos usados para sintetizar proteínas se muestran en el
círculo exterior. Para identificar los codones que codifican para un aminoácido, comienza desde el
centro, donde se muestra el primer nucleótido en un codón, y avanza hacia el exterior al segundo y
tercer nucleótido que formará el codón o triplete.
4a. Encierra en un círculo el
aminoácido Ser (serina; cerca
de la esquina superior
derecha)
4b. Los codones que codifican
el aminoácido Ser (= serina)
son UCU, UCC, ____ y _____.
La traducción de una
molécula de mARN comienza
en un codón de inicio (AUG).
Los codones stop indican
dónde termina la traducción.
5. En esta tabla, encierra en un círculo a cada codón en la secuencia de nucleótidos de la molécula
de mARN. Escribe en el rectángulo que está debajo del mRNA, los aminoácidos que aparecerían en
la proteína producida por la traducción de esta secuencia de mARN.
Secuencia de nucleótidos in mRNA AUGCGUUCAUGGACU
Secuencia de aminoácidos en la proteína
6a. Esta figura muestra la traducción, que es el
proceso que agrega el aminoácido correcto
para cada codón de la molécula de _______.
6b. El codón UUU es el código para el
aminoácido que el ribosoma acaba de agregar
a la molécula de proteína en crecimiento.
Escribe la abreviatura de este aminoácido.
6c. Encierra en un círculo una molécula de
tRNA. ¿Por qué se necesitan moléculas de tRNA
para que el ribosoma pueda agregar el
aminoácido correcto para cada codón en la
molécula de mRNA?
2

3. 7a. La primera columna de la tabla de más abajo muestra el comienzo de un gen y cinco mutaciones
diferentes de esta parte del gen. Usa las reglas de pareo de bases para completar la segunda
columna. Para cada mutación, escribe los codones de mRNA que se cambiarán como resultado de la
mutación y usa marcas de chequeo (✓) para indicar los codones que no se cambiarán.
7b. Use la rueda de codones de la página anterior para identificar algún codón stop en las moléculas
de mRNA. Encierra en un círculo rojo los codones stop.
7c. Usa la rueda de codones para completar la última columna. Para cada mutación, escribe los
aminoácidos que se cambiarán y usa marcas de chequeo (✓) para indicar los aminoácidos que no se
cambiarán. Use guiones para indicar los aminoácidos que faltarán como resultado de un codón
stop.
Inicio de un gen en el DNA Primeros 5 codones en el mRNA Inicio de la Proteína
DNA Original =
TACGCAAGTACCTGA… AUG CGU UCA UGG ACU Met – Arg – Ser – Trp – Thr
Mutación 1 =
TACGCCAGTACCTGA…
(El nucleótido que cambió está subrayado)
___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___
Mutación 2 =
TACGCACGTACCTGA…
(El nucleótido que cambió está subrayado)
___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___
Mutación 3 =
TACGCAAGTACTTGA…
(El nucleótido que cambió está subrayado)
___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___
Mutación 4 =
TACGAAGTACCTGA…
(Deleción de la segunda C)
___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___
Mutación 5 =
TACGCAAGTACTGA…
(Deleción de la tercera C)
___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___
8. Explica por qué una de las mutaciones anteriores no produjo ningún cambio en la secuencia de
aminoácidos de la proteína.
9a. Una mutación puntual es un cambio en un solo nucleótido de un gen. ¿Cuáles de las tres
mutaciones anteriores son mutaciones puntuales? 1 ___ 2 ___ 3 ___ 4 ___ 5 ___
9b. ¿Cuál de estas mutaciones puntuales tendría el mayor efecto sobre la proteína producida? ¿Por
qué?
10. La Deleción de un solo nucleótido en un gen a menudo da como resultado una proteína muy
defectuosa. Explica por qué.
3

4. Hay muchas versiones mutadas diferentes del gen DMD. Algunas de estas mutaciones causan
distrofia muscular de Duchenne, pero otras causan una enfermedad más leve llamada distrofia
muscular de Becker.
La distrofia muscular de Duchenne es más grave. Un niño con distrofia muscular de Duchenne
generalmente comienza a mostrar debilidad muscular a los 5 años y necesita usar una silla de
ruedas a los 12 años. Generalmente muere cerca de los 20 años, debido a insuficiencia cardíaca. Sus
células musculares mueren porque carecen de distrofina funcional, debido a una mutación en su
gen DMD.
La distrofia muscular de Becker es más leve. Los síntomas no comienzan hasta los 12 años o más
tarde, y una persona con distrofia muscular de Becker a menudo sobrevive hasta los cuarenta años.
Sus células musculares tienen una versión anormal de distrofina que es algo efectiva para mantener
vivas a las células musculares.
11a. La mayoría de los casos de distrofia muscular son causados por mutación por Deleción. Estas
mutaciones por Deleción se pueden agrupar en dos categorías:
a. El número de nucleótidos omitidos del mRNA es un múltiplo de 3.
b. El número de nucleótidos omitidos del mRNA no es un múltiplo de 3.
¿Qué tipo de mutación causa la distrofia muscular de Duchenne más severa? ____ (¿a ó b?)
¿Qué tipo de mutación causa la distrofia muscular de Becker más leve? _____(¿a ó b?)
11b. Explica tu razonamiento.
12a. 12a.La distrofia muscular de Duchenne (DMD)
es muy rara en niñas y la mayoría de los pacientes
que sufren esta enfermedad son niños. Basándote
en estas observaciones, completa los espacios en
blancos del siguiente texto:
“El gen mutado que causa la DMD está
en_________________________________________
(uno de los autosomas; en el cromosoma X, en el cromosoma Y
Un niño hereda de su_________________ la versión
(Padre/madre)
mutada del gen. Su______________________
(Padre/madre)
no sufre de distrofia muscular de Duchenne.
La versión normal del gen DMD es ______________
( Dominante/recesivo)
y sus versiones mutadas son_________________
(Dominantes/recesivos)
12b. Explica por qué la distrofia muscular de
Duchenne es muy rara en niñas y la mayoría de los
pacientes con distrofia muscular de Duchenne son
niños.
4