Exercícios Bioinformática

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03017INTRODUÇÃO À BIOINFORMÁTICA
	 
		
	
		1.
		A bioinformática é uma disciplina interdisciplinar que apresenta diferentes aplicabilidades e tem sido bastante empregada para o desenvolvimento de novas metodologias de análise e garantindo diferentes avanços científicos. A seguir são listadas algumas técnicas da bioinformática. Assinale a alternativa que indica a técnica que tenta prever a atividade biológica de um composto baseado em equações estatísticas.
	
	
	
	Ancoramento molecular
	
	
	QSAR
	
	
	Alinhamento molecular
	
	
	Modelagem molecular
	
	
	Dinâmica molecular
	Data Resp.: 12/08/2022 18:27:36
		Explicação:
O QSAR é uma técnica estatística de tratamento de dados a partir de descritores, visa buscar uma equação que quando resolvida tenta prever a atividade de uma molécula nova contra determinado receptor. O alinhamento molecular visa identificar genes que compartilham funções ou determinada ancestralidade, podemos também usar o alinhamento para encontrar proteínas moldes, durante a etapa de modelagem molecular. O ancoramento molecular infere a modelagem molecular, para construir um modelo tridimensional e é utilizado para obter uma pose do ligante com o alvo e a dinâmica molecular para analisar como as interações acontecem, mimetizando o organismo.
	
	
	 
		
	
		2.
		A bioinformática ou biocomputação associa conhecimentos em distintas áreas do conhecimento a fim de decifrar o código genético contido nas biomoléculas pelo estabelecimento de modelos lógico-matemáticos e estatísticos. Tais estratégias têm assegurado a interpretação e elucidação de eventos biológicos gerados a partir do sequenciamento de genes e proteínas. Bancos de dados de informações biológicas cada vez mais crescentes, o desenvolvimento de novas abordagens para análise e apresentação desses dados e a investigação de novas e complexas perguntas são as forças motrizes da bioinformática. A partir do advento dos projetos genomas, biologistas moleculares passam a empregar ferramentas computacionais capazes de analisar grandes quantidades de dados biológicos, a predizer funções dos genes e a demonstrar relações entre genes e proteínas. A internet e sua capacidade de compartilhar dados, além do desenvolvimento de processadores mais rápidos e com maior memória, desempenharam um papel decisivo para a consolidação da bioinformática como potencial campo do conhecimento científico. A partir disso, diferentes técnicas foram criadas permitindo o reconhecimento da genética atual. Sobre as técnicas da bioinformática analise a relação entre as afirmativas a seguir:
I. A modelagem molecular é a técnica capaz de utilizar um modelo de ajuste induzido, a partir de uma simulação molecular.
PORQUE
II. Visa mimetizar um ambiente o mais próximo possível do real e com isso obter diversas informações sobre a interação entre uma proteína e o receptor.
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta:
	
	
	
	A asserção I é uma proposição verdadeira enquanto a II é falsa.
	
	
	As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I.
	
	
	A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira.
	
	
	As asserções I e II são proposições falsas.
	
	
	As asserções I e II são proposições verdadeiras e a II é uma justificativa da I.
	Data Resp.: 12/08/2022 18:27:44
		Explicação:
A dinâmica molecular é a técnica capaz de utilizar um modelo de ajusto induzido, a partir de uma simulação molecular, onde um sistema é inserido em uma caixa com água visando mimetizar um ambiente o mais próximo possível do real e com isso obter diversas informações sobre a interação entre um ligante e o receptor. A modelagem molecular visa achar proteínas moldes.
	
	
	 
		
	
		3.
		A bioinformática é uma disciplina interdisciplinar que apresenta diferentes aplicabilidades e tem sido bastante empregada para o desenvolvimento de novas metodologias de análise e garantindo diferentes avanços científicos. Durante o desenvolvimento do seu trabalho de conclusão de curso você estuda todas as possíveis interações entre a proteína S do coronavírus (receptor) e possíveis moléculas (ligantes) que serão empregadas em estudos clínicos para o tratamento da doença em um modelo chave-fechadura. Qual é essa técnica?
	
	
	
	Alinhamento molecular
	
	
	Modelagem molecular
	
	
	Dinâmica molecular
	
	
	QSAR
	
	
	Ancoramento molecular
	Data Resp.: 12/08/2022 18:27:48
		Explicação:
O ancoramento molecular utiliza o modelo chave-fechadura, pois a variável tempo não é levada em consideração. Durante a análise, é fornecida uma pontuação de um ancoramento que significa que aquele algoritmo encontrou uma interação favorável dentro dos seus parâmetros, não é possível extrapolar que isso signifique uma melhor interação entre ligante e receptor, a pontuação é apenas um indicador. O alinhamento molecular visa identificar genes que compartilham funções ou determinada ancestralidade, podemos também usar o alinhamento para encontrar proteínas moldes, durante a etapa de modelagem molecular. O ancoramento molecular infere a modelagem molecular, para construir um modelo tridimensional e é utilizado para obter uma pose do ligante com o alvo e a dinâmica molecular para analisar como as interações acontecem, mimetizando o organismo. O QSAR é uma técnica estatística de tratamento de dados a partir de descritores, visa buscar uma equação que quando resolvida tenta prever a atividade de uma molécula nova contra determinado receptor.
	
	
	02925NCBI E ALINHAMENTO DE SEQUÊNCIAS
	 
		
	
		4.
		Muitos programas de computador já foram e vêm sendo desenvolvidos para auxiliar no desenho de primers usados na PCR (Reação em Cadeia de Polimerase). Dentre eles, podemos citar o Primer3, que pode ser usado de forma on-line por qualquer pessoa. Qual das opções abaixo contém uma informação essencial que o usuário precisa fornecer obrigatoriamente, para que um programa consiga desenhar primers?
	
	
	
	Conteúdo GC.
	
	
	Temperatura de melting.
	
	
	Temperatura de anelamento.
	
	
	Sequência de nucleotídeos do alvo no DNA.
	
	
	Tamanho do produto amplificado.
	Data Resp.: 12/08/2022 18:27:53
		Explicação:
Os primers são uma sequência de nucleotídeos que é complementar à sequência molde, que queremos amplificar. Essas sequências moldes podem ser obtidas em bancos de dados biológicos de sequências de nucleotídeos, como GenBank e RefSeq, disponíveis no portal no NCBI. Nos programas utilizados para desenhar esses oligonucleotídeos, é impossível desenhar uma sequência complementar de primers sem ter essa sequência.  As outras alternativas da questão são todos parâmetros para o desenho de primers, mas o usuário não precisa alterar as configurações do programa, só se ele achar necessário.
	
	
	 
		
	
		5.
		Aline é biomédica e trabalha em um laboratório para diagnóstico de doenças genéticas. Um dos genes mais pesquisados é o brca1, que quando sofre mutações específicas está associado ao risco aumentado de câncer. Para identificar as mutações, é necessário comparar a sequência obtida do paciente com uma sequência referência não mutada. Qual banco de dados, disponível no NCBI, Aline pode consultar para conseguir uma sequência referência curada para o gene brca1?
	
	
	
	PubMed.
	
	
	GenBank.
	
	
	RefSeq.
	
	
	BLAST.
	
	
	KEGG.
	Data Resp.: 12/08/2022 18:27:56
		Explicação:
O RefSeq é um banco de dados de sequências de nucleotídeos de referência, curado por funcionários do NCBI, que é o banco que a biomédica deveria usar para conseguir comparar a sequência obtida do paciente com uma sequência referência não mutada de forma curada. O GenBank também é um banco de dados de sequências de nucleotídeos, mas ele não é curado. O PubMed é banco de dados de textos biomédicos. O KEGG é um banco de dados de vias metabólicas, principalmente. Já o BLAST não é um banco de dados, e sim uma ferramenta para alinhamento de sequências.6.
		(PR4 - UFRJ - Biólogo  -UFRJ - Biologia Molecular - 2016)
Um pesquisador e sua equipe acabam de obter a sequência de nucleotídeos de um gene de camundongo antes desconhecido. Querendo saber se esse gene ou um gene similar está presente no genoma humano, ele deve recorrer à seguinte ferramenta de bioinformática:
 
	
	
	
	Multialignm.
	
	
	GenBank.
	
	
	Velvet.
	
	
	Mega.
	
	
	BLAST.
	Data Resp.: 12/08/2022 18:28:02
		Explicação:
O BLAST é um software para alinhamento simples e local de sequências biológicas. Essas sequências podem ser de nucleotídeos ou aminoácidos. Como o pesquisador quer descobrir se a sequência de nucleotídeos de um gene de camundongo antes desconhecido está presente no genoma humano, essa é a ferramenta mais aplicada, pois ele vai comparar sequências simples. O Mega é um software para análises filogenéticas. Multialignm é um programa para alinhamento múltiplo de sequências. Velvet é um algoritmo para montagem de genomas. GenBank é um banco de dados.
	
	
	03015ANOTAÇÃO GÊNICA
	 
		
	
		7.
		Depois de resultados do sequenciamento genômico, um pesquisador agora deseja analisar a expressão dos genes e comparar o resultado de dois pacientes, um saudável e outro com câncer pulmonar. Para isso ele analisou o conjunto completo de RNAs da biópsia do pulmão dos pacientes. Como é chamada a abordagem ômica utilizada pelo pesquisador na fase atual de sua pesquisa?
	
	
	
	Proteômica.
	
	
	Transcriptômica.
	
	
	Lipidômica.
	
	
	Genômica.
	
	
	Metabolômica.
	Data Resp.: 12/08/2022 18:28:08
		Explicação:
As ciências ômicas estudam todo o conjunto de um determinado tipo de moléculas produzido pelas células. O nome dado à abordagem ômica vai de acordo com o tipo de molécula estudada. Proteômica estuda o conjunto de proteínas; genômica, o DNA; metabolômica, os metabólitos; transcrptômica, os transcritos (RNA); e lipidômica; os lipídeos.
	
	
	 
		
	
		8.
		(Adaptado de VUNESP - 2020 - EBSERH - Farmacêutico) A revolução biotecnológica tem fornecido informações extremamente úteis para a descoberta de fármacos. O sufixo "ômica" indica uma série de novas disciplinas e procedimentos que visam à identificação funcional e/ou estrutural de tecidos, de células, de padrões de expressão gênicos e de características metabólicas (Bhogal & Balls, 2008), dentre elas:
BHOGAL, N.; BALLS, M. Translation of new technologies: from basic research to drug discovery and development. Curr. Drug Discov. Technol., v.5, n.3, p.250-62, 2008.
	
	
	
	Genômica, transcriptômica e biônica.
	
	
	Genômica, transcriptômica e metabolômica.
	
	
	Genômica, dicotômica e proteômica.
	
	
	Genômica, lipidômica e biônica.
	
	
	Proteômica, lipidômica e dicotômica.
	Data Resp.: 12/08/2022 18:28:13
		Explicação:
Genômica, transcriptômica e metabolômica são exemplos de ciências ômicas. Segundo o Dicionário Priberam da Língua Portuguesa, a palavra "dicotômica" significa "que se divide ou subdivide em dois", enquanto "biônica" significa "ciência que tem por fim o estudo de certos processos biológicos com vista a aplicar processos análogos para fins militares, tecnológicos etc." As demais palavras são ciências ômicas (lipidômica).
	
	
	02265ANÁLISE FILOGENÉTICA
	 
		
	
		9.
		Observe o cladograma abaixo:
Imagem Leandro Pederneiras
A seguir são listadas alguns grupos de espécies. Analise as alternativas que, segundo o cladograma, se refere a um grupo parafilético.
	
	
	
	O conjunto de espécies J K L M.
	
	
	O conjunto de espécies A F.
	
	
	O conjunto de espécies G H I.
	
	
	O conjunto de espécies P Q R.
	
	
	O conjunto de espécies U V H.
	Data Resp.: 12/08/2022 18:28:19
		Explicação:
Gabarito: O conjunto de espécies J K L M.
Justificativa: Grupos parafiléticos são aqueles que faltam poucos descendentes, menos da metade, para se transformar em monofilético. Assim, na imagem da árvore filogenética, o grupo parafilético é o conjunto de espécies J K L M porque para ser monofilético só falta uma espécie I. O conjunto de espécies G, H, I; A e F; P, Q, R; U, V e H, precisariam incluir muito mais grupos para ser um grupo monofilético, pois alguns espécies do conjunto não apresentam um ancestral comum próximo, como é o exemplo do conjunto de espécies J K L M. Lembre-se que para descobrir o ancestral comum de dois táxons basta caminhar sempre para trás da filogenia iniciando do terminal (onde está o nome da espécie).
	
	
	 
		
	
		10.
		A seguir são apresentadas diferentes árvores filogenéticas (de A ao E).
Imagem: Leandro Pederneiras
Após analisar a figura, assinale a alternativa que retrata de forma correta a interpretação dos gráficos.
	
	
	
	No tipo de apresentação do gráfico c a raiz é identificada através do clado com maior número de ramos emergindo.
	
	
	Os dois pontos indicados pelas setas na figura d, apesar de separados, possuem idades ancestrais idênticas. Podemos interpretar dessa forma porque os pontos estão na mesma altura no gráfico.
	
	
	Os ramos curvos das divergências do gráfico a significam a idade evolutiva retrocedendo para a raiz.
	
	
	No gráfico e, podemos dizer que o ponto indicado pela seta laranja é pelo menos duas vezes mais antigo que o ponto indicado pela seta azul.
	
	
	No gráfico b, ramos mais longos significam mais longo tempo decorrido em relação aos ramos curtos.
	Data Resp.: 12/08/2022 18:28:29
		Explicação:
Gabarito: No gráfico e, podemos dizer que o ponto indicado pela seta laranja é pelo menos duas vezes mais antigo que o ponto indicado pela seta azul.
Justificativa: No gráfico E, podemos dizer que o ponto indicado pela seta laranja na alternativa E é pelo menos duas vezes mais antigo que o ponto indicado pela seta azul porque, ao analisar a escala de tempo, logo abaixo do gráfico, nota-se a seta azul em torno de 50 milhões de anos (Ma) e a seta laranja em torno de 100 Ma. No gráfico A, uma árvore filogenética em formato circular apresentam comprimento ramos iguais, sem escala de tempo. No gráfico B, os comprimentos mais longos dos ramos indicam um maior número de mudança evolutiva. O gráfico C é um tipo de gráfico não enraizado, ou seja, aquele que somente nos mostra as relações entre espécies e suas aproximações, mas sem a raiz o que indica na árvore um ancestral comum. O Gráfico D apenas representa a relação entre as espécies, sem escala de tempo, então não podemos avaliar se os dois ancestrais apresentam a mesma idade evolutiva.