Exercício de genética de microrganismos pasmídeos

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Genética de Microrganismos – semestre presencial - 2022/1 
Profa. Dra. M. Teresa M. Novo Mansur - DGE 
Lista de Exercícios - Plasmídeos 
 
Referência: Os Organismos-Modelo – Biologia e Genética da Escherichia coli, D’Ari e Sezonov. 
São Paulo, Ed. Da USP, 2014. 
 
Observação: ENTREGAR NO MOODLE APENAS AS LETRAS QUE CORRESPONDEM À 
ALTERNATIVA CORRETA DE CADA QUESTÃO 
 
Leia o texto a seguir: A descoberta da existência de elementos extracromossômicos nas 
bactérias resultou do estudo de três fenômenos demonstrados essencialmente em E. coli: a 
troca de material genético com o auxílio do plasmídio conjugativo denominado fator F, a 
capacidade de produzir substâncias antibacterianas denominadas colicinas e o surgimento de 
amostras patogênicas resistentes a múltiplos antibióticos. As três observações só puderam ser 
compreendidas admitindo-se a presença de elementos genéticos autônomos e infecciosos no 
citoplasma da E. coli. O termo “plasmídeo” adotado por Lederberg em 1952 se aplicou 
perfeitamente a esses elementos, uma vez que eles carreavam uma informação genética 
independente do cromossomo e se auto-reproduziam dentro das células. 
A primeira série de observações de elementos extracromossômicos estava relacionada 
aos fatores R. Essa denominação foi concebida no início dos anos de 1960 pelo pesquisador 
japonês S. Iseki para classificar determinantes genéticos hipotéticos responsáveis pelo 
surgimento de resistência múltipla aos antibióticos em Shigella, agente causador da desinteria. 
A partir de 1957 amostras variantes multirresistentes de Shigella foram isoladas de pessoas 
portadoras de disenteria nos hospitais japoneses. Este surgimento coincidiu com a utilização 
generalizada de antibióticos para o tratamento das infecções bacterianas. Foram os trabalhos 
de T. Watanabe e seus colegas da Escola de Medicina da Universidade de Tóquio que permitiram 
o avanço da idéia de que os fatores R eram plasmídeos. 
 
1. Com base nesse texto e no que foi exposto em aula, responda as seguintes questões: 
 
a) Se E. coli resistentes a um único antibiótico fossem mutantes espontâneos seu 
aparecimento ocorreria em baixíssima frequência e porisso essa ocorrência de 
isolados de Shigella multirresistentes não poderia ser considerada como 
consequência de várias mutações espontâneas, pois o surgimento de uma amostra 
resistente a três antibióticos por mutações espontâneas seria um evento 
extremamente raro; 
b) Os fatores R são plasmídeos que carreiam um ou vários genes de resistência aos 
antibióticos, sendo que tais genes codificam proteínas que podem agir impedindo o 
processo de tradução na célula 
c) Algumas amostras de E. coli podem secretar uma substância antibacteriana 
denominada colicina a qual mata bactérias que também possuem a colicina 
codificada em seu plasmídeo 
d) A coexistência de dois tipos de plasmídeos em uma mesma célula só é possível para 
certos tipos de plasmídeos e nesse caso cada um deles passa a ter o mesmo número 
de cópias, independentemente de qual plasmídeo esteja envolvido 
e) Todas estão corretas 
 
2. Quanto à região rep para replicação dos plasmídeos, assinale a correta: 
a) Plasmídeos naturalmente encontrados em bactérias contêm regiões rep que lhes 
assegura a capacidade de se replicar 
b) A região rep compreende pelo menos dois loci: a região ori, que consiste numa 
sequência nucleotídica de início da replicação, e um ou vários genes rep, que 
codificam proteínas que agem no sítio ori 
c) Ao agir no sítio ori as proteínas rep permitem o início da replicação do plasmídeo 
d) A replicação do plasmídeo é iniciada em rep por proteína codificada no próprio 
plasmídeo mas é dependente da DNA polimerase, helicase e DNA ligase, entre 
outras, que são codificadas no cromossomo da célula hospedeira 
e) Todas as alternativas estão corretas 
 
3. Quanto dos plasmídeos, assinale a correta: 
a) os elementos rep e ori constituem o replicon mínimo, ou seja, representam a 
informação genética mínima necessária para que um plasmídeo possa se replicar 
b) muitos plasmídeos possuem genes de resistência para metais pesados e antibióticos, 
sendo que esses tipos de genes são exclusivos de plasmídeos, ou seja, totalmente 
ausentes do cromossomo bacteriano. 
c) codificam funções essenciais, pois servem como vetores de genes que são 
vantajosos para as células 
d) se apresentam em número de cópia que dependem do hospedeiro em que se 
encontram 
e) o fato de se replicarem autonomamente significa que codificam todos os genes 
necessários para a sua replicação no hospedeiro 
 
4. A figura abaixo representa a replicação bidirecional iniciada numa origem de replicação 
de um plasmídeo: 
 
 Com base nessa figura e no seu conhecimento sobre replicação de DNA, responda: 
a) Há duas forquilhas de replicação na figura que caminham para lados opostos da 
origem de replicação sendo que em cada uma delas uma fita contínua e uma fita 
descontínua estão sendo sintetizadas utilizando como molde as fitas pré-
existentes, separadas pela helicase do hospedeiro 
b) Será necessária a síntese de um primer de RNA para início das novas fitas a serem 
sintetizadas na origem de replicação e portanto a enzima primase é requerida, 
sendo que no caso das duas fitas sintetizadas continuamente um único primer é 
necessário no início e no caso das duas fitas sintetizadas descontinuamente 
vários primers adicionais serão requeridos durante a progressão da síntese 
c) A DNA polimerase só sintetiza no sentido 5´para 3´, e portanto a síntese da fita 
assinalada (ver círculo na figura) é realizada de maneira descontínua pois 
progride no sentido 3´para 5´ dessa nova fita sintetizada 
d) A replicação bidirecional não é a única possibilidade de mecanismo de replicação 
de um plasmídeo mas é finalizada em região localizada em local oposto à origem 
de replicação 
e) Todas as alternativas estão corretas 
 
5) Quanto aos plasmídeos, assinale a correta: 
a) a origem de replicação típica de plasmídeos codifica apenas genes que agem em 
cis 
b) plasmídeos utilizados em Biologia Molecular apresentam características 
semelhantes aos plasmídeos que lhe deram origem somente se a maior parte do 
plasmídeo original estiver presente 
c) a região da origem de replicação de um plasmídeo codifica exclusivamente e tão 
somente para a sua replicação 
d) mecanismo de replicação Θ (theta) é o único mecanismo conhecido para os 
plasmídeos 
e) todas as quatro alternativas estão incorretas