Biologia Molecular II

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BIOLOGIA 
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Biologia Molecular – Parte II
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Biologia Molecular – Parte II
BIOLOGIA MOLECULAR
Pollyana Lyra
Sumário
Biologia Molecular – Parte II ....................................................................................................................................3
Introdução ............................................................................................................................................................................3
O Código Genético............................................................................................................................................................4
Mutação e Reparo de DNA .........................................................................................................................................6
Transcrição .........................................................................................................................................................................11
Transcrição e Doença ..................................................................................................................................................14
Tradução de RNA em Proteínas .............................................................................................................................14
Estrutura do Ribossomo ............................................................................................................................................15
Síntese Proteica..............................................................................................................................................................16
Iniciação ...............................................................................................................................................................................16
Alongamento ....................................................................................................................................................................16
Terminação .........................................................................................................................................................................17
Questões de Concurso ................................................................................................................................................19
Gabarito ..............................................................................................................................................................................25
Gabarito Comentado ...................................................................................................................................................26
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BIOLOGIA MOLECULAR – PARTE II
Introdução
Olá, daremos continuidade à nossa aula de biologia molecular, tratando hoje da transcrição 
e tradução do DNA.
O conteúdo está superinteressante! Como vai sua sede de conhecimento? Vamos começar?
Como vimos na aula anterior, o material genético de uma célula é feito de DNA e pode ser 
copiado e transmitido para as futuras gerações através da replicação do DNA, permitindo a 
herança da informação genética.
Grande parte da informação no DNA necessita ser primeiramente transcrita em RNA men-
sageiro (mRNA) e depois traduzida em proteínas. No entanto, existem alguns RNAs que nunca 
são traduzidos em proteínas e mesmo assim têm funções importantes.
Veremos adiante um pouco mais sobre como efetivamente ocorre a transmissão da infor-
mação genética.
O termo gene foi criado no início de 1900 para descrever a unidade básica da hereditarie-
dade. Os genes eram considerados loci distintos dispostos linearmente nos cromossomos. 
Experimentos de reprodução com a mosca das frutas Drosophila melanogaster apoiaram este 
conceito e mostraram que, se dois genes estão próximos em um cromossomo, é mais provável 
que sejam herdados juntos.
A observação de que mutações genéticas poderiam dar origem a fenótipos alterados, deu 
reforço à hipótese de que cada gene equivaleria a um polipeptídeo.
Uma vez que ficou claro que os genes eram feitos de DNA, foi inventado o dogma central da 
biologia molecular, processo no qual os genes no DNA são transcritos em RNA e depois tradu-
zidos em uma sequência de aminoácidos que compõem uma proteína.
Segundo este dogma, o fluxo da informação é do DNA para o RNA e depois para proteína.
Figura 1: O fluxo da informação genética.
Obs.: � RESUMINDO: de forma simples o dogma define o fluxo da informação genética em um 
sentido único DNA -> proteína e jamais o contrário!
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No entanto, existem alguns vírus que têm genomas de RNA e realizam transcrição reversa 
em DNA antes que os genes possam ser expressos, como por exemplo o retrovírus HIV. Além 
do mais, nem todos os RNAs funcionais são traduzidos em proteínas.
o CódIgo genétICo
O código genético é o conjunto de informações usadas pelas células vivas para produzir 
proteínas. Quando o DNA e o RNA foram descobertos, a relativa simplicidade dos ácidos nu-
cléicos levou muitos cientistas a duvidar que estas moléculas pudessem de alguma forma 
possuir a informação genética.
Como sabemos, o DNA tem apenas quatro tipos diferentes de bases nitrogenadas, então 
como é possível esta molécula conseguir codificar 20 aminoácidos diferentes, se houvesse 
uma correlação de 1:1 entre bases e aminoácidos?
Isto só é possível porque cada códon (sequência de três nucleotídeos) especifica um de-
terminado aminoácido.
Guarde isso!
1 CÓDON 3 NUCLEOTÍDEOS
Só lembrando...
Fonte: Varsomics
Fica, portanto a conclusão: nucleoSídeo é Só a parte (pentose + base nitrogenada) e nucle-
oTídeo é o Todo (pentose + base nitrogenada + grupo fosfato).
Tudo bem, mas ainda restam algumas dúvidas...
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Será que dessa forma não sobrariam códons? Os códons sobressalentes seriam usados? 
Existe sobreposição no código? Este código é contínuo ou existem espaçadores indican-
do o fim de cada códon?
Observe a Tabela 1 abaixo para compreender melhor como funciona o código genético:
Tabela 1: O código genético
Cada sequência de três nucleotídeos (códon) dá origem a um aminoácido. Observe que 
sequências diferentes podem gerar o mesmo aminoácido. São 20 aminoácidos: Phe (fenilala-
nina) Leu (leucina) Ile (isoleucina) Met (metionina) Val (valina) Ser (serina) Pro (prolina) Thr 
(treonina) Ala (alanina) Tyr (tirosina) His (histidina) Gln (glicina) Lys (lisina)Asp (aspartato) Glu 
(glutamina) Cys (cisteína) Trp (triptofano) Arg (arginina) Gly (glicina)e Asn (asparagina). STOP 
(códon de parada). Fonte:Traduzida de Minchin e Lodge, Essays in Biochemistry,2019.
Assim, veja que interessante....
O código genético é redundante ou degenerado porque um único aminoácido é codificado 
por mais de um códon. Na maioria dos casos, é o terceiro nucleotídeo no códon que difere dos 
demais na chamada posição degenerada.
Os experimentos que permitiram aos cientistas decifrar o código genético foram realiza-
dos muito antes da determinação da sequência do DNA. Embora fosse possível naquela época 
determinar as proporções de cada aminoácido em uma proteína, ainda não foi possível desco-
brir a ordem em que eles ocorreram.
Francis Crick e Sydney Brenner realizaram um experimento usando mutantes de um vírus 
que infecta bactérias, o bacteriófago. O fago normal ou selvagem infecta E. coli e cresce. 
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Crick e Brenner investigaram mutantes que não cresciam em algumas cepas de E. coli. Eles 
estavam procurando o que chamavam de mutações supressoras que resgatariam o mutante 
e permitiriam que crescesse normalmente. Eles mostraram que os mutantes supressores não 
simplesmente reverteram a mutação original; como também adicionaram ou subtraíram uma ou 
mais bases.
Sabe o que aconteceu?
ELES DESCOBRIRAM QUE SE UM, DOIS OU QUATRO NUCLEOTÍDEOS FOREM 
INSERIDOS OU EXCLUÍDOS APARECERIA UM FENÓTIPO MUTANTE. NO 
ENTANTO, SE FOSSEM INSERIDOS OU EXCLUÍDOS TRÊS NUCLEOTÍDEOS, ISSO 
TERIA POUCO OU NENHUM EFEITO.
A partir daí evidenciou-se o código tripleto e redundante, pois o mesmo aminoácido pode 
ser codificado de mais de uma maneira.
Mutação e reparo de dna
Mutações que são inserções ou deleções causam o que chamamos de frameshifts (des-
locamentos no quadro de leitura). Inserir, por exemplo, uma única base adenina na sequência 
do DNA não apenas altera o aminoácido na posição de inserção, mas todos os aminoácidos 
subsequentes resultando em uma proteína que não é funcional. No entanto, se forem inseridos 
três nucleotídeos (um códon tripleto inteiro), serão obtidos um ou dois aminoácidos que não 
estavam na sequência original, mas o quadro de leitura não é deslocado e o restante da sequ-
ência será normal.
A partir destes experimentos, Crick e Brenner propuseram que o código genético seria lido 
inicialmente em um ponto de partida fixo e as bases lidas em grupos de três.
Mais ou menos na mesma época, dois cientistas americanos Marshall Nirenberg e Heinri-
ch Matthaei desenvolveram um sistema que poderia sintetizar proteínas em um tubo de ensaio 
quando guarnecido com uma molécula de RNA. Eles mostraram que quando provido de uma 
cadeia de RNA artificial composta apenas por uracil (poliuracil), o sistema fez um polipeptídeo 
composto exclusivamente de resíduos de fenilalanina. A partir daí, os cientistas tinham em 
mãos uma ferramenta que poderia ser utilizada para decifrar o código genético.
Experimentos com combinações de nucleotídeos demonstraram que uma molécula de 
RNA composta por A e C produz proteínas contendo apenas seis aminoácidos: asparagina, 
glutamina, histidina, lisina, prolina e treonina.
Existem oito códons tripletos possíveis que podem ser feitos de A e C, dois deles codificam 
prolina e cisteína. Os quatro aminoácidos restantes devem ser codificados por outras combina-
ções de A e C. Isto fornece evidência adicional de que o código genético seja mesmo redundante.
Outros experimentos utilizando moléculas de RNA sintetizadas quimicamente ajudaram a 
decifrar completamente o código genético.
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Por exemplo, um RNA sintético de resíduos A e G alternados (AGAGAGAGAG...) pode ser 
lido como dois códons alternados CAC e ACA, codificando uma proteína de resíduos alterna-
dos de histidina e treonina.
O detalhe final do código genético foi determinado por uma técnica usando tRNAs ligados a 
ribossomos. Pedaços de RNA tão curtos como um único códon foram ligados aos ribossomos, 
daí foram adicionados aminoácidos ligados ao tRNA, que se ligaram ao RNA complementar, 
ao submeter a solução à filtração, apenas os tRNAs que estavam ligados ao ribossomo foram 
capturados, estes tRNAs são especificados pelo códon em seu mRNA.
Mais adiante veremos como RNAs de transferência (tRNAs) e ribossomos decodificam o 
código genético e sintetizam as proteínas.
Figura 2. RNA de transferência
(A) Estrutura terciária do tRNA de fenilalanina de levedura mostrando o anticódon (cinza), a 
haste aceptora (violeta) com os nucleotídeos CAA na extremidade 3’OH (amarelo). (B) Repre-
sentação de trevo em folha da estrutura secundária do tRNA. Imagem modificada de ‘TRNA-
-Phe levedura’ Yikrazuul (licenciada sob CC BY-SA 3.0). Traduzida de Minchin e Lodge, Essays 
in Biochemistry, 2019.
Bom, de toda essa pesquisa restou à seguinte conclusão:
Dos 64 códons possíveis, 61 codificam aminoácidos. Os três códons 
restantes: UAA,UAA, UAGUAG ee UGAUGA não codificam um aminoácido específico, por 
isso são chamados de códons sem sentido ou códons de parada.
O que acontece quando eles aparecem?
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Quando o ribossomo os encontra, a síntese proteica é interrompida. O códon AUG codifica 
o aminoácido metionina, mas também é o códon de início mais comum.
A natureza utiliza um pequeno conjunto de aminoácidos para produzir proteínas, no entan-
to, se pudéssemos produzir novos aminoácidos a partir de células que pudessem usar uma 
maior variedade de códons, seria possível fazer novas proteínas, com propriedades terapêu-
ticas úteis. Isto é possível reprogramando o código genético e projetando a maquinaria de 
tradução para utilizar novas combinações.
Uma vez que o código genético foi decifrado, ficou claro que um gene é uma sequência 
de bases em uma molécula de DNA que codifica uma sequência de aminoácidos em uma 
cadeia polipeptídica ou uma molécula de RNA com uma função específica. A disponibilidade 
de sequências de DNA individuais tornou possível procurar padrões característicos de genes. 
Um gene que codifica uma proteína tem um códon de início seguido por uma série de códons 
que codificam a sequência de aminoácidos e no fim, um códon de parada; isso é chamado de 
quadro de leitura aberto (open reading frames).
Figura 3. Aminoácidos e ligações peptídicas.
Fonte: Traduzida de Minchin e Lodge, Essays in Biochemistry, 2019.
(A) Os aminoácidos consistem em um átomo de carbono com um grupo amina (o terminal 
N), um grupo ácido carboxílico (o terminal C) e um grupo variável R. O grupo R mais simples é 
um grupo metil que gera o aminoácido alanina. (B) Quando dois aminoácidos são unidos jun-
tos, uma ligação peptídica é formada entre o terminal N de um aminoácido e o terminal C de 
outro. Esta é uma reação de condensação liberando uma molécula de água.
O sequenciamento completo do genoma forneceu dados biológicos em uma escala sem 
precedentes. A análise da sequência gênica atravésda bioinformática permitiu a identificação 
da homologia. Os organismos que têm um ancestral em comum são ditos homólogos.
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Todos os vertebrados têm glóbulos vermelhos que contêm hemoglobina, a hemoglobina 
humana adulta é feita de duas moléculas de globina α e duas β. A sequência dos genes que 
codificam moléculas de globina em vertebrados é semelhante, caracterizando a presença de 
genes homólogos.
Mas será que um gene é apenas uma sequência codificadora de proteínas?
Na verdade, o gene também inclui sequências envolvidas na regulação da expressão gêni-
ca, como sequências promotoras que definem os locais onde as proteínas envolvidas na trans-
crição ligam- se ao DNA. Nas bactérias, quase todos os genes são uma única sequência inin-
terrupta de DNA. Em eucariotos a região de codificação é geralmente interrompida por íntrons.
Existe um conceito que cai em provas e que as vezes nos confunde um pouco... são os 
éxons e íntrons... Veja como é simples:
O transcrito primário é referido como precursor ou pré-mRNA, que contém exons e íntrons. 
Os íntrons são removidos quando o pré-mRNA é processado antes de deixar o núcleo ficando 
os éxons que sofrem splicing juntos para fazer o mRNA maduro.
Vamos pensar que os íntrons são INTRUSOS e por isso devem ser excluídos para que pos-
samos dar sequência à produção de proteínas!
Continuando...
Os mRNAs eucarióticos têm um 5’ cap (um nucleotídeo de guanosina metilado adicionado 
à extremidade 5’ do mRNA por uma ligação incomum de 5’ a 5’); isso é importante para iniciar 
a tradução. Na terceira extremidade está a cauda poli A, esta é uma cadeia entre 100 e 250 
resíduos de adenina adicionados ao mRNA para aumentar sua estabilidade.
A análise da sequência do genoma humano sugere que existem aproximadamente 20.000-
25.000 genes codificadores de proteínas, no entanto, existem muito mais proteínas diferen-
tes. Isso ocorre porque muitos genes são capazes de codificar várias variantes de uma mes-
ma proteína.
O processo chamado splicing alternativo permite que diferentes combinações de éxons 
sejam incluídas no mRNA maduro e os genes também podem ter vários promotores alternati-
vos e caudas poli A alternativas. Acredita-se que 95% dos genes humanos sejam emendados 
alternativamente.
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Figura 4: Splicing alternativo.
(A) Motivos multivalentes (marcados com linhas vermelhas) que são intercalados entre 
sítios de splicing e motivos intensificadores recrutam proteínas de ligação ao RNA (RBPs) 
repressivas que podem competir por ligação do pré-mRNA com outros fatores de splicing.(B) 
Se os motivos multivalentes estão localizados a jusante do éxon, então muitas RBPs podem 
se ligar para definir o exon, interagindo com U1 snRNP (partículas ribonucleoproteicas nuclea-
res pequenas, que compreendem pequenos RNAs nucleares e proteínas associadas).(C) RBPs 
podem regular indiretamente um exon alternativo, ativando o sítio de 5’ splice de um éxon an-
terior, o que promove o salto do éxon (via 1). Isso provavelmente requer uma via assimétrica 
para inclusão do éxon que depende da remoção inicial do íntron a jusante do éxon alternativo 
(via 2). Nesse caso, as RBPs provavelmente promovem o salto alterando a competição entre 
as vias 1 e 2. Fonte: Ule, J. Blencowe, B.J. Molecular Cell Review, 2019.
Apenas cerca de 1,2% do genoma humano codifica proteínas. Isso sugere que não apenas 
as regiões codificadoras de proteínas desempenham papel relevante nas funções do organis-
mo, uma vez que algumas sequências são importantes no controle da expressão gênica.
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Existe um grande número de transcritos de RNA que são processados, mas não codificam 
proteínas. A maioria são os tRNAs e os RNAs ribossômicos (rRNAs), os quais, são fundamen-
tais para a síntese de proteínas.
No entanto, estamos começando a compreender que existem outros RNAs não codifican-
tes que realizam processos celulares importantes.
Dois tipos de RNA não codificante, pequenos RNAs inibitórios (siRNAs) e microRNAs (miR-
NAs) têm um papel na redução da expressão gênica após o mRNA ter sido transcrito. Eles 
atuam formando um complexo de proteínas chamado RISC, que degrada mRNAs específicos. 
Com isso, a expressão do gene é especificamente eliminada ou reduzida e o efeito fenotípico 
disso pode então ser observado.
Outro grupo de RNAs não codificantes atuam aumentando a estabilidade e dobramento 
correto de rRNAs. Este processo ocorre em um compartimento dentro do núcleo chamado nu-
cléolo; os RNAs são chamados de pequenos RNAs nucleolares (snoRNAs). Estes são gerados 
principalmente a partir de RNA do íntron após ter sido separado do mRNA precursor e funcio-
nam em associação com proteínas.
O conceito moderno do gene deve levar em conta toda a complexidade do processamento 
do mRNA, incluindo splicing alternativo, sequências reguladoras e locais de poliadenilação, 
bem como a infinidade de RNAs não codificantes existentes. A definição mais moderna seria 
que um gene codifica um ou mais transcritos que podem funcionar como um RNA ou pode ser 
traduzido em uma ou mais proteínas.
transCrIção
Como vimos anteriormente, um gene pode codificar um produto de RNA ou uma sequência 
de proteína. A produção de ambos requer que o gene seja transcrito em RNA, tanto porque o 
RNA é o produto final, quanto porque o RNA precisará servir como molde para a síntese de 
proteínas.
A síntese de RNA é muito semelhante em procariontes e eucariotos, sendo catalisada pela 
enzima RNA polimerase. Uma diferença é que em eucariotos todo o processo precisa ocorrer 
na cromatina, então o acesso ao molde de DNA é limitado.
A regulação da expressão gênica é um grande facilitador da diferenciação celular, homeos-
tase e especiação. Diferentes tipos de células ativam a transcrição de diferentes genes dando 
origem a fenótipos diferenciados. Se olharmos para os mamíferos como um exemplo de espe-
ciação, todos eles têm aproximadamente o mesmo conteúdo gênico; no entanto, é a regulação 
da transcrição que muda à medida em que os mamíferos evoluem. Espécies diferentes que 
surgiram de um ancestral comum, divergem nas sequências que controlam a transcrição, e 
não nas sequências de codificação de proteínas.
As RNA polimerases dependentes de DNA são responsáveis pela transcrição do DNA em 
RNA. Assim como a DNA polimerase, a RNA polimerase requer um molde de DNA e precurso-
res de trifosfato de nucleosídeo, mas não necessita de um primer.
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Durante a síntese de RNA, a base dentro do trifosfato de nucleosídeo se emparelha com 
a base do DNA.molde, uma ligação fosfodiéster é formada e o pirofosfato é liberado. A RNA 
polimerase sintetiza o RNA na direção 5’ para 3’, porque só pode adicionar nucleotídeos na 
extremidade 3’ da cadeia. Durante a transcrição apenas uma fita de DNA é transcrita em RNA.
Quando um gene é transcrito, a RNA polimerase liga-se a na posição inicial do gene, desen-
rolando-se quase duas voltas da hélice de DNA para formar uma bolha de transcrição, ela adi-
cionará nucleotídeos à cadeia de RNA crescente, os últimos 12 nucleotídeos a serem adiciona-
dos à cadeia de RNA irão parear com o molde de DNA, formando um heteroduplex DNA-RNA.
Figura 5: Diagrama esquemático da transcrição.
Fonte:Traduzida de Minchin e Lodge, Essays in Biochemistry, 2019.
À medida que cada nucleotídeo é adicionado à cadeia em crescimento, a bolha de trans-
crição e o heteroduplex se movem ao longo do molde de DNA. Assim, à medida que a RNA 
polimerase sintetiza o RNA, ocorre o desenrolamento do molde de DNA na frente do local de 
síntese e rebobinamento do DNA, uma vez que a RNA polimerase passou.
Assim que a RNA polimerase passa, a transcrição termina. Para alguns genes, a termina-
ção da transcrição é sinalizada por uma sequência particular dentro do DNA, uma sequência 
terminadora, que a RNA polimerase reconhece. Em alguns casos, a RNA polimerase requer a 
ajuda de outros fatores proteicos para reconhecer a sequência terminadora. Em muitos euca-
riotos, os genes não contêm uma sequência de terminação específica; em vez disso, o término 
da transcrição está vinculado a outros eventos, por exemplo de clivagem do RNA antes da 
adição da cauda polia.
A terminação da transcrição, leva à dissociação da RNA polimerase do molde de DNA e 
liberação do produto de RNA. Em procariontes, o mRNA não precisa de processamento antes 
que possa ser traduzido, deste modo, o mRNA é traduzido à medida que vai sendo produzido.
Já em eucariotos, o transcrito inicial precisa ser processado para produzir um mRNA fun-
cional que possa ser exportado para o citoplasma para tradução.
O controle da transcrição em eucariotos deve ocorrer em um cromossomo que é conden-
sado em cromatina. Além disso, a transcrição requer a montagem de um grande complexo 
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multiproteico no gene. Este complexo contém RNA polimerase e vários outros fatores gerais 
de transcrição (GTFs). O promotor central é uma região que se sobrepõe ao início da transcri-
ção e é o sítio de ligação para a RNA polimerase e os GTFs. Além disso, haverá mais sequên-
cias de controle e intensificadores, que podem estar apenas próximos ou a vários pares de 
bases de distância do promotor do núcleo.
Na ausência de proteínas ativadoras, a estrutura da cromatina interromperá a RNA polime-
rase e a ligação dos GTFs ao promotor do núcleo. Neste ponto, as proteínas histonas atuam 
como repressores genéricos da transcrição. Para que a transcrição ocorra, ativadores irão ligar 
os potenciadores e recrutar coativadores que abrem a estrutura da cromatina e garantem que 
o promotor do núcleo não seja bloqueado por proteínas histonas.
Os ativadores e coativadores irão ligar a RNA polimerase e o GTF no promotor central, con-
duzindo a iniciação da transcrição. Fatores de transcrição também ajudam a manter a estrutura 
da cromatina em todo o gene, colocando-a em uma conformação adequada para transcrição.
Os repressores não servem apenas para bloquear a montagem do complexo de transcrição 
no promotor central, mas também auxiliar nos padrões regulatórios necessários em organis-
mos multicelulares complexos.
Os eucariotos possuem repressores proteicos que podem bloquear a ação de um ativador 
específico e garantir que o ativador esteja ativo apenas quando for necessário.
Os repressores podem funcionar de várias maneiras, incluindo a ligação ao DNA e o blo-
queio da ligação do ativador ao DNA, interrompendo a interação do ativador com outras pro-
teínas necessárias para a transcrição ou ligando-se ao ativador e mantendo- o no citoplasma.
Como discutimos, a iniciação da transcrição em eucariotos requer a abertura da estrutura 
da cromatina, o que é facilitado por proteínas coativadoras que podem mover a posição re-
lativa dos nucleossomos em relação ao DNA e, portanto, tornar certas regiões do DNA mais 
acessíveis. Estas proteínas também podem adicionar “marcações químicas” tanto às proteí-
nas histonas quanto ao DNA. Essas modificações epigenéticas podem determinar se um gene 
ou região genômica são transcritos ou silenciados. As histonas são aciladas por enzimas que 
transferem um grupo funcional de acetil- coenzima A a resíduos de lisina na proteína histona. 
Isso promove a ativação da transcrição porque reduz a carga positiva nas histonas e, portanto, 
reduz sua afinidade com as histonas negativas.
A acetilação também pode atuar como uma etiqueta que é reconhecida por outras proteí-
nas que conduzem a transcrição do gene. Esta modificação do DNA é descrita como epigené-
tica porque afeta a expressão gênica e não o código genético em si. Por outro lado, algumas 
proteínas repressoras recrutarão correpressores que desacetilam histonas, aumentando sua 
afinidade.ao DNA fazendo com que a cromatina seja altamente condensada e levando ao si-
lenciamento transcricional.
Outra marca epigenética é a metilação de resíduos de lisina, onde um único resíduo de 
lisina pode ter 1, 2 ou 3 grupos metil adicionados. Ao contrário da acetilação, a metilação de 
resíduos de lisina não altera a carga positiva. As consequências da metilação das histonas 
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são mais complexas porque dependendo de qual resíduo de lisina é metilado e o nível de me-
tilação, a região marcada no genoma pode determinar ativação ou repressão da transcrição.
A metilação do DNA é outra importante modificação epigenética que leva ao silenciamento 
transcricional da região genômica que foi metilada. Durante a diferenciação no embrião em 
desenvolvimento, regiões inteiras do genoma são metiladas e, portanto, silenciadas transcri-
cionalmente. Os padrões de metilação do DNA são mantidos durante a divisão celular e trans-
mitidos às gerações futuras.
transCrIção e doença
Fatores de transcrição e promotores desempenham papéis importantes na saúde e na do-
ença, observe abaixo alguns exemplos:
EXEMPLOS
O fator de transcrição p53 é uma proteína supressora de tumor que protege contra o câncer. 
Alguns cânceres humanos têm mutações que eliminam a função da p53.
O medicamento Tamoxifeno utilizado no tratamento do câncer de mama se liga ao receptor de 
estrogênio inibindo sua função. O receptor de estrogênio é um fator de transcrição que ativa 
a transcrição de genes em resposta ao estrogênio.
A Síndrome de Rett é um distúrbio do neurodesenvolvimento que afeta aproximadamente 1 a 
cada 15.000 nascimentos do sexo
feminino. Isso é devido a mutações em um fator de transcrição que normalmente reprimiria a 
transcrição de genes específicos, as mutações levam àtranscrição inadequada desses genes.
O uso de cocaína resulta em mudanças na expressão de muitos genes, isso pode incluir 
mudanças epigenéticas dentro dos genes envolvidos na cognição e na função cerebral. Essas 
alterações epigenéticas podem ser herdadas e há evidências de que o uso de cocaína por um 
pai pode resultar em mudanças epigenéticas que resultam em filhos do sexo masculino, com 
gene de resistência à cocaína.
tradução de rna eM proteínas
A peça-chave na síntese de proteínas é o ribossomo, uma estrutura complexa composta 
de RNA e proteínas. O ribossomo garante que o mRNA e o tRNA estejam posicionados cor-
retamente, permitindo a decifração do código genético. Existem muitas outras proteínas que 
são importantes na síntese proteica; algumas delas fazem parte do ribossomo e algumas são 
novamente posicionadas corretamente pela estrutura do ribossomo.
A subunidade menor do RNA ribossômico é uma ribozima; uma molécula de RNA com pro-
priedades catalíticas semelhantes às das enzimas. O RNA pode formar uma ligação peptídica 
entre dois aminoácidos.
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O outro ácido nucleico necessário à síntese de proteínas é o tRNA. A molécula de tRNA é de 
fita simples e dobra-se numa estrutura característica por pareamento de bases. Estes atuam 
como moléculas adaptadoras, cada uma possui um anticódon para um códon do mRNA es-
pecífico e cada um carrega o aminoácido especificado por esse códon. O anticódon tem uma 
sequência complementar para o códon no mRNA.
As enzimas que ligam aminoácidos aos tRNAs são chamadas de aminoacil tRNA sinte-
tases; elas reconhecem um determinado aminoácido e o tRNA correspondente. A reação que 
também requer ATP, é realizada em duas etapas:
• Na primeira etapa, a enzima hidrolisa ATP liberando pirofosfato (PP);
• Na segunda, atribui o aminoácido à 3 hidroxila do tRNA. As enzimas aminoacil tRNA 
sintetase reconhecem com alta especificidade os aminoácidos e só irão anexá-los ao 
tRNA correto. Isso garante o acoplamento correto de aminoácidos e moléculas de tRNA, 
importantes para garantir a fidelidade da síntese de proteínas quanto a correspondência 
do anticódon como códon pelo ribossomo. Além disso, diz-se que esta etapa ativa o 
aminoacil tRNA, pois não apenas produz o substrato correto para o ribossomo, mas tam-
bém fornece grande parte da energia necessária para a formação da ligação peptídica 
durante a síntese proteica.
estrutura do rIbossoMo
Todos os seres vivos contêm ribossomos. Os ribossomos nas bactérias são ligeiramente 
menores do que os encontrados nas células eucarióticas, mas a estrutura geral e a forma 
como funcionam são essencialmente as mesmas.
O ribossomo é composto de duas subunidades, a subunidade menor que lê o RNA men-
sageiro e a subunidade maior que forma as ligações entre os aminoácidos, adicionando-os à 
cadeia polipeptídica crescente.
Existem três sítios de ligação ao tRNAs no ribossomo que estão na interface entre as duas 
subunidades e só se formam quando estão juntas. São eles: sítio aceptor de aminoacil(A), sítio 
peptidil (P) onde a ligação peptídica entre os aminoácidos é formada e o sítio de saída (E), a 
partir do qual tRNAs utilizados deixam o ribossomo.
Além do ribossomo, do mRNA e do tRNA, existem várias pequenas proteínas que não fa-
zem parte da estrutura do ribossomo, mas são necessárias para a síntese de proteínas: fatores 
de iniciação, fatores de alongamento e fatores de terminação
A condição hereditária Doença da Substância Branca Desaparecida (VWM) é uma grave 
doença neurodegenerativa que resulta em lesões na substância branca do cérebro, devido a 
mutações em um dos fatores de iniciação.
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síntese proteICa
Durante a síntese de proteínas, o ribossomo reúne o tRNA carregado de aminoácidos com 
o mRNA, o códon e o anticódon são combinados e os aminoácidos são unidos na sequência 
correta. Este processo ocorre em três fases:
a) iniciação: onde o ribossomo se monta no mRNA;
b) alongamento: onde o código tripleto é lido e aminoácidos são adicionados à cadeia 
peptídica crescente;
c) terminação: onde a síntese de proteínas é interrompida.
InICIação
Um complexo de proteínas chamado complexo cap-binding se liga à extremidade 5’ cap do 
mRNA no núcleo.
O mRNA é exportado para o citoplasma onde recruta fatores de iniciação, o tRNA carrega-
do com uma metionina e a subunidade ribossômica pequena (40S). Os fatores de iniciação 
também se ligam e a pequena subunidade ribossomal percorre ao longo do mRNA na região 5’ 
não traduzida até encontrar o primeiro códon de início AUG, que é reconhecida pelo anticódon 
do tRNA iniciador, a subunidade grande então se acopla para formar o complexo de tradução. 
Assim, o ribossomo 80S com o tRNA carregado com metionina no sítio P estará pronto para 
aceitar o próximo tRNA.
alongaMento
Após a iniciação, o mRNA está no quadro de leitura correto com o sítio A vazio e o próximo 
códon exposto.
Na fase de alongamento, um aminoacil tRNA, carregado com um aminoácido, é levado ao 
ribossomo em um complexo com um fator de alongamento e entra no sítio A. Se o anticódon 
que ele carrega é complementar ao códon exposto, é posicionado corretamente no sítio acei-
tador e o GTP é hidrolisado no fator de alongamento. Uma ligação peptídica é formada entre 
o terminal C do aminoácido no sítio P e o terminal N do aminoácido no sítio A, essa reação é 
catalisada no centro de transferência de peptidil da subunidade grande do ribossomo.
Isto permite que a cadeia peptídica crescente seja transferida para o aminoacil tRNA que 
entra no sítio A deixando um espaço vazio ou tRNA gasto no sítio P. Finalmente, o peptidil tRNA 
com a crescente cadeia peptídica anexada se move para o local P. Esta etapa é chamada de 
translocação e a energia é fornecida pela hidrólise do GTP pelo fator de alongamento EF-G. O 
tRNA gasto se move para o local de saída de onde pode deixar o ribossomo. O mRNA se move 
de modo que o próximo códon é exposto no sítio A pronto para aceitar um novo aminoacil-tR-
NA carregado com outro aminoácido.
Durante a fase de alongamento, o ribossomo passa por esse processo, adicionando ami-
noácidos à cadeia peptídica crescente até que um códon de parada seja exposto no sítio A. A 
nova proteína emerge do ribossomo através de um túnel de saída na subunidade maior.
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terMInação
O códon de parada não é decodificado por ser reconhecido por um anticódon em um tRNA. 
Em vez disso, é detectado por proteínas chamadas fatores de rescisão ou liberação. Em eu-
cariotos existe um único fator de liberação (RF1) que reconhece todos os três códons que 
entram no sítio A. A ligação éster que liga a cadeia peptídica ao tRNA no sítio P é quebrada e 
o peptídeo é liberado do ribossomo. As duas subunidadesdo ribossomo se dissociam e são 
recicladas. A estrutura e a função dos ribossomos são altamente conservadas com um grande 
núcleo de proteínas e rRNAs estruturalmente conservados encontrados em ribossomos euca-
rióticos e procarióticos. No entanto, existem algumas diferenças nos rRNAs e em algumas das 
proteínas adicionais envolvidas na tradução.
A fase de alongamento é altamente conservada, mas existem diferenças importantes em 
como a síntese de proteínas é iniciada. Os mRNAs bacterianos têm uma sequência chamada 
de sítio de ligação ao ribossomo ou sequência de Shine-Dalgarno. Para garantir que o mRNA 
seja corretamente posicionado no ribossomo, a sequência Shine-Dalgarno se liga a uma se-
quência complementar do rRNA 16S na subunidade menor. Em bactérias, o tRNA iniciador é 
carregado com um aminoácido modificado (N-Formilmetionina).
As diferenças entre a estrutura dos ribossomos bacterianos e eucarióticos podem ser evi-
denciadas por antibióticos que são seletivos na medida em que afetam a síntese de proteínas 
em bactérias, mas não em células de mamíferos. Antibióticos macrolídeos, como a eritromi-
cina, bloqueiam o sítio de saída na subunidade maior dos ribossomos bacterianos e interrom-
pem a síntese de proteínas. O sítio de saída nos ribossomos eucarióticos é ligeiramente mais 
estreito, por isso os ribossomos eucarióticos não são afetados. Estreptomicina, um antibiótico 
importante no tratamento da tuberculose liga-se a subunidade 16S dos ribossomos bacteria-
nos. Isso distorce a estrutura do sítio de decodificação e resulta na leitura errada do mRNA.
Figura 6. Síntese de proteínas 
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Fonte: Traduzida de Minchin e Lodge, Essays in Biochemistry, 2019.
(A) Durante a iniciação, o mRNA recruta um tRNA carregado com uma metionina e a su-
bunidade ribossomal pequena, (B) a subunidade grande se liga para originar o complexo de 
tradução, (C) um tRNA com um aminoácido ligado entra no sítio A, (D) a ligação peptídica é for-
mada entre o aminoácido do sítio P e o do sítio A. O efeito é que a cadeia peptídica crescente 
é transferida para o aminoacil tRNA que entra no sítio A deixando um tRNA vazio no sítio P. (E) 
Finalmente, tudo se move ao longo do mRNA por um códon em um processo chamado trans-
locação, de modo que o peptidil tRNA com a cadeia peptídica crescente ligada se move para o 
sítio P o tRNA gasto para o sítio E de onde sai do ribossomo. (F) Quando um códon de parada 
está no sítio A, um fator de terminação ou liberação entra no sítio A, (G) o peptídeo é liberado 
do ribossomo e (H) as duas subunidades do ribossomo se dissociam e são recicladas.
Um dos mecanismos que garante que a síntese de proteínas seja realizada de forma efi-
ciente é o polirribossomo.
A síntese de proteínas pode ocorrer muito rapidamente, particularmente em células de 
crescimento rápido ou naquelas que estão se diferenciando. Em bactérias de 15 e 20 novas 
ligações peptídicas são formadas por segundo. Em eucariotos é mais lento, com mais de cinco 
ligações peptídicas por segundo. Uma pequena proteína humana como a insulina levaria ape-
nas 10 segundos para ser produzida, enquanto a maior proteína humana-titina, encontrada nas 
células musculares humanas, levaria cerca de uma hora e meia por molécula.
Assim que um ribossomo inicia a tradução, outro ribossomo se liga para iniciar a síntese 
de outra cópia da proteína. Isto origina polirribossomos ou polissomas que podem ser vistos 
por microscopia eletrônica.
Os ribossomos podem ser dispostos muito próximos no mRNA com os canais de entrada 
e saída do mRNA alinhados para permitir a passagem suave do mRNA entre eles. Às vezes, es-
ses polirribossomos podem formar estruturas circulares de modo que, assim que o ribossomo 
termina a síntese de um polipeptídeo, ele pode religar a mesma molécula de mRNAe iniciar a 
síntese de outra cópia da proteína.
Agora que estudamos como são fabricadas as proteínas, vamos revisar o conteúdo e pra-
ticar algumas questões para fixar melhor!
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BIOLOGIA MOLECULAR
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QUESTÕES DE CONCURSO
001. (INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DA PARAÍBA/PRO-
FESSOR EFETIVO DE ENSINO BÁSICO, TÉCNICO E TECNOLÓGICO/2013) Os genes podem 
ser analisados por três ângulos diferentes: o molecular, o mendeliano e o populacional (De 
ROBERTIS; HIB, 2006). A biologia celular – que os estuda sob o ponto de vista molecular – 
define os genes como “a sequência de DNA que contém as informações necessárias para 
produzir uma molécula de RNA e, se esta corresponder a um RNA mensageiro (RNAm), a partir 
dele, elaborar uma proteína”. Como são denominadas, respectivamente, a transferência das 
informações genéticas contidas na sequência de nucleotídeos do DNA que passa ao RNAm e 
desse à proteína?
a) Transcrição e tradução.
b) Tradução e transcrição.
c) Duplicação e transcrição.
d) Transcrição e regulação.
e) Tradução e metilação.
002. (MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO EDITALPROFESSOR DE ENSINO DE 1º E 2º GRAUS) A 
determinação da estrutura do Ácido Desoxirribonucleico foi um marco importante para a Biolo-
gia, esclarecendo como a informação hereditária é codificada em sequências de nucleotídeos 
de DNA nas células. A respeito desse tema, marque a afirmativa correta.
a) A maior estabilidade química do DNA é garantida por sua estrutura espacial em dupla hé-
lice, pela presença de timina e desoxirribose, além das pontes de hidrogênio que unem suas 
duas cadeias.
b) Todas as células eucarióticas usam o DNA como material hereditário; alguns procariotos 
destituídos de DNA usam enzimas específicas para converter moléculas de RNA em DNA; pro-
cesso conhecido como transcrição reversa.
c) Os genes humanos são de grande tamanho e são constituídos de segmentos relativamente 
curtos de DNA, que codificam proteínas (íntrons), intercalados com longos segmentos de DNA 
não codificantes (éxons).
d) O fluxo de informação genética em todas as células, desde a mais simples procariótica até 
a mais complexa eucariótica, é: DNA → RNA → Proteína - princípio fundamental denominado 
“dogma central da Biologia Molecular”.
e) As sequências de íntrons são transcritas em RNAm enquanto as sequências de éxons são 
removidas por meio de um processo conhecido como splicing de RNA.
003. (MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO-SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNO-
LÓGICA CONCURSO PÚBLICO/2010) Chama-se genoma a série completa de informação do 
DNA de um organismo. Essa informação, basicamente, é a instrução para a célula fabricar to-
das as proteínas necessárias ao seu funcionamento e, portanto, a manutenção da vida. Sobre 
o processo de síntese proteica, assinale a alternativa CORRETA.
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a) A maioria das proteínas que são sintetizadas no reticulo endoplasmático granular (REG) so-
fre ali uma glicosilação final,tornando-se glicoproteínas prontas para atuarem na membrana 
celular ou serem exportadas para fora da célula.
b) As sequências gênicas codificantes de proteínas são denominadas de íntrons e são interca-
ladas de regiões não codificantes, os exons.
c) No processo de transcrição proteica, estão envolvidos os seguintes elementos: heterocro-
matina, ribossomos, DNA-polimerase e RNA mensageiro.
d) Chama-se estrutura secundária de uma proteína a sequência linear de seus aminoácidos.
e) Os genes contêm, na sua sequência linear de nucleotídeos, a informação para a sequência 
linear dos aminoácidos de proteínas.
004. (MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO-SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNO-
LÓGICA/PROFESSOR – GENÉTICA, BIOLOGIA MOLECULAR, BIOQUÍMICA E PROCESSOS 
BIOQUÍMICOS/2010) As proteínas são compostos orgânicos que constituem a maior parte 
da massa celular seca. Além disso, essas complexas e sofisticadas moléculas também de-
sempenham quase todas as atividades celulares. Avalie o acerto das afirmações adiante e 
marque com V as verdadeiras e com F as falsas. Em seguida, marque a opção que contenha a 
sequência CORRETA
( ) As grandes moléculas de proteínas podem apresentar mais de uma cadeia polipeptídica. 
Cada uma dessas cadeias constitui uma subunidade proteica cujos sítios de ligação permitem 
a interação com outras moléculas.
( ) A conformação tridimensional de uma proteína é determinada por sua estrutura primária. A 
estrutura enovelada da proteína é estabilizada por interações não covalentes entre diferentes 
partes da cadeia polipeptídica.
( ) Durante a síntese de proteínas, as enzimas ribossomais encarregam-se de realizar as fosfo-
rilações e glicosilações necessárias à finalização da estrutura proteica.
( ) Muitas proteínas carregam grupos não proteicos para que possam desempenhar sua fun-
ção. É o caso de muitas enzimas que possuem pequenas moléculas orgânicas de natureza 
não proteica, frequentemente referidas como coenzimas.
a) F, F, V, V.
b) V, F, F, V.
c) F, F, F, F.
d) V, F, V, F.
e) V, V, F, V.
005. (DDRH/TÉCNICO DE LABORATÓRIO BIOLOGIA MOLECULAR) Duas proteínas, A e B, 
com estruturas primárias diferentes, foram extraídas de células do fígado de duas espécies 
de animais. Após determinação da sequência de aminoácidos das proteínas, foi observado 
que tanto A quanto B apresentavam 5 leucinas, 10 glicinas, 4 alaninas e 14 treoninas. Com as 
informações apresentadas pode-se afirmar que para a síntese das proteínas:
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a) foi usado RNAm com a mesma sequência de nucleotídeos;
b) foram usados aminoácidos ligados na mesma sequência;
c) foram usadas ligações peptídicas entre os aminoácidos;
d) foram usados os mesmos códons;
e) foi usado o mesmo DNA molde para a síntese do RNAm.
006. (DDRH/TÉCNICO DE LABORATÓRIO BIOLOGIA MOLECULAR) Beadle e Tatum relacio-
naram, pela primeira vez, os genes às proteínas. Seus experimentos comprovaram que muta-
ções, causadas por radiação, podiam inativar a função de enzimas participantes da via de 
síntese do aminoácido arginina. Conforme mostrado na figura abaixo, um precursor, ao ser 
metabolizado por três enzimas codificadas por três genes específicos, geram arginina.
O fungo selvagem, ou seja, sem mutação, podia crescer em meio de cultura pobre que conti-
vesse somente o precursor da arginina, pois tinha as três enzimas da via funcionando e, con-
sequentemente, sintetizava a arginina. Entretanto, se o fungo selvagem, depois de irradiado, ti-
vesse um dos genes da via mutado e a enzima inativada, ele só conseguia crescer se houvesse 
a suplementação do meio de cultura com a própria arginina ou com algum intermediário da via, 
dependendo do gene que foi inativado pela mutação. Observando a via ilustrada, a afirmativa 
que corretamente descreve se há, ou não, crescimento do fungo, dependendo da localização 
da mutação e do suplemento adicionado ao meio, é:
007. (DDRH/TÉCNICO DE LABORATÓRIO BIOLOGIA MOLECULAR) Após interpretação do 
esquema e utilização do código genético ilustrados abaixo, é correto afirmar que:
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a) I foi produzido a partir de uma sequência de DNA com pelo menos 48 bases;
b) em procariotos, I, II, III e V formam um polissomo que produzirá duas proteínas com 17 
aminoácidos;
c) os quatro aminoácidos ilustrados em III são Ser, Gli, Ile e Pro;
d) em eucariotos, IV localiza-se no citoplasma e complexo de golgi;
e) V, ao parear com GAA, carreará o aminoácido Glu.
008. (DDRH/TÉCNICO DE LABORATÓRIO BIOLOGIA MOLECULAR) Analise os processos nu-
merados no esquema abaixo:
009. (DDRH/TÉCNICO DE LABORATÓRIO BIOLOGIA MOLECULAR) O gene Z codifica uma 
proteína Z. Este, ao sofrer uma mutação pontual:
a) na base que codifica o início de um códon, não produzirá proteína Z alterada;
b) silenciosa, codificará proteína Z com número de aminoácidos menor;
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c) com perda do sentido, codificará proteína Z com número de aminoácidos maior;
d) por alteração do módulo de leitura, não produzirá proteína Z alterada;
e) sem sentido, codificará proteína Z com número de aminoácidos menor.
010. (DDRH/TÉCNICO DE LABORATÓRIO BIOLOGIA MOLECULAR) O RNA antissenso dimi-
nui a expressão de uma proteína porque:
a) aumenta a atividade de proteases que as destroem;
b) interrompe a tradução do RNAm que a codifica;
c) impede a tradução do RNAr;
d) impede a transcrição do RNAm;
e) leva à degradação do gene que a codifica.
011. (DDRH/TÉCNICO DE LABORATÓRIO BIOLOGIA MOLECULAR) As moléculas de RNA 
possuem várias funções na célula, como, por exemplo, são responsáveis por:
I – carregar os aminoácidos para a síntese proteica,
II – levar informações do DNA para a síntese proteica e
III – participar da maquinaria de síntese de polipeptídeos. Por isso, são denominados de RNA:
a) I) transportador, II) mensageiro e III) ribossômico;
b) I) ribossômico, II) mensageiro e III) transportador;
c) I) transportador, II) ribossômico e III) mensageiro;
d) I) mensageiro, II) ribossômico e III) transportador;
e) I) mensageiro, II) transportador e III) ribossômico.
012. (CESPE/CEDUC-AL/PROFESSOR-ESPECIALIDADE:BIOLOGIA/2018) Com base na figu-
ra apresentada, que ilustra uma célula eucarionte, julgue o item a seguir.
A superfície da membrana da organela indicada pelo número 2 apresenta ribossomos consti-
tuídos de ácido desoxirribonucleico (DNA ribossômico) e proteínas. O filamento de DNA se 
liga aos ribossomos constituindo os polirribossomos — estrutura fundamental na síntese de 
proteínas.
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013. (CESPE/CEDUC-AL/PROFESSOR-ESPECIALIDADE:BIOLOGIA/2018) A cromatina, pre-
sente no núcleo célula, é constituída por ácido desoxirribonucleico (DNA) associado a proteí-
nas, como as histonas.
014. (IDECAN/CBM-MG/OFICIAL BOMBEIRO MILITAR/2015) O RNA é sintetizado pelo pro-
cesso de transcrição, que ocorre de modo complementar ao filamento molde de DNA.
3’ATGCCTATGCCAAGTCCG5’
Desse modo, o trecho da molécula de DNA poderá sintetizar a seguinte fita de RNA:
a) TACGGATACGGTTCAGGC
b) TUCGGUTUCGGTTCUGGC
c) UACGGAUACGGUUCAGGC
d) UTGCCTUTGCCUUGTCCG
015. (MEC/PROFESSOR DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS/2007) As mutações são classificadas 
em gênicas, quando ocorrem na sequência de bases nitrogenadas dos genes, e cromossômi-
cas, quando ocorrem nos cromossomos. Marque a opção em que figura uma afirmativa corre-
ta com relação às mutações.
a) A frequência de mutações é muito maior nos procariotos do que nos eucariotos, isso por-
que a reprodução assexuada, comum nos primeiros, origina descendência naturalmente 
mais numerosa.
b) As mutações permitem a adaptação e a sobrevivência dos organismos às condições am-
bientais inóspitas, o que é a base do conceito evolutivo da seleção natural.
c) As mutações gênicas aumentam a variabilidade genética das espécies, enquanto a seleção 
natural direciona tal variabilidade, visto que tende a eliminar os organismos portadores de ge-
nes não adaptativos ao meio.
d) As mutações ocorrem principalmente em células somáticas e raramente em germinativas 
pois, caso ocorram nessas últimas, serão transmitidas aos descendentes, fato de relevância 
para a evolução.
e) A troca de segmentos entre cromossomos homólogos (permutação ou translocação) du-
rante a meiose forma novas combinações entre os genes e, consequentemente, maior número 
de gametas diferentes.
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GABARITO
1. a
2. d
3. e
4. e
5. e
6. e
7. d
8. d
9. a
10. b
11. a
12. E
13. C
14. c
15. c
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Biologia Molecular – Parte II
BIOLOGIA MOLECULAR
Pollyana Lyra
GABARITO COMENTADO
001. (INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DA PARAÍBA/PRO-
FESSOR EFETIVO DE ENSINO BÁSICO, TÉCNICO E TECNOLÓGICO/2013) Os genes podem 
ser analisados por três ângulos diferentes: o molecular, o mendeliano e o populacional (De 
ROBERTIS; HIB, 2006). A biologia celular – que os estuda sob o ponto de vista molecular – 
define os genes como “a sequência de DNA que contém as informações necessárias para 
produzir uma molécula de RNA e, se esta corresponder a um RNA mensageiro (RNAm), a partir 
dele, elaborar uma proteína”. Como são denominadas, respectivamente, a transferência das 
informações genéticas contidas na sequência de nucleotídeos do DNA que passa ao RNAm e 
desse à proteína?
a) Transcrição e tradução.
b) Tradução e transcrição.
c) Duplicação e transcrição.
d) Transcrição e regulação.
e) Tradução e metilação.
O processo de transmissão da informação genética do DNA ao RNA é chamado transcrição 
e do RNA para a síntese proteica é a tradução.
Letra a.
002. (MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO EDITALPROFESSOR DE ENSINO DE 1º E 2º GRAUS) A 
determinação da estrutura do Ácido Desoxirribonucléico foi um marco importante para a Biolo-
gia, esclarecendo como a informação hereditária é codificada em sequências de nucleotídeos 
de DNA nas células. A respeito desse tema, marque a afirmativa correta.
a) A maior estabilidade química do DNA é garantida por sua estrutura espacial em dupla hé-
lice, pela presença de timina e desoxirribose, além das pontes de hidrogênio que unem suas 
duas cadeias.
b) Todas as células eucarióticas usam o DNA como material hereditário; alguns procariotos 
destituídos de DNA usam enzimas específicas para converter moléculas de RNA em DNA; pro-
cesso conhecido como transcrição reversa.
c) Os genes humanos são de grande tamanho e são constituídos de segmentos relativamente 
curtos de DNA, que codificam proteínas (íntrons), intercalados com longos segmentos de DNA 
não codificantes (éxons).
d) O fluxo de informação genética em todas as células, desde a mais simples procariótica até 
a mais complexa eucariótica, é: DNA → RNA → Proteína - princípio fundamental denominado 
“dogma central da Biologia Molecular”.
e) As sequências de íntrons são transcritas em RNAm enquanto as sequências de éxons são 
removidas por meio de um processo conhecido como splicing de RNA.
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BIOLOGIA MOLECULAR
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A estabilidade da molécula de DNA também se deve à formação de ligações nucleotídicas 
entre os grupos açúcar-fosfato chamadas fosfodiéster. Organismos procarióticos também 
possuem DNA como material genético. As sequências codificantes são os éxons e as 
não-codificantes são íntrons. Os íntrons são removidos por splicing e os éxons são transcri-
tos em RNAm.
Letra d.
003. (MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO-SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNO-
LÓGICA CONCURSO PÚBLICO/2010) Chama-se genoma a série completa de informação do 
DNA de um organismo. Essa informação, basicamente, é a instrução para a célula fabricar to-
das as proteínas necessárias ao seu funcionamento e, portanto, a manutenção da vida. Sobre 
o processo de síntese proteica, assinale a alternativa CORRETA.
a) A maioria das proteínas que são sintetizadas no reticulo endoplasmático granular (REG) so-
fre ali uma glicosilação final, tornando-se glicoproteínas prontas para atuarem na membrana 
celular ou serem exportadas para fora da célula.
b) As sequências gênicas codificantes de proteínas são denominadas de íntrons e são interca-
ladas de regiões não codificantes, os exons.
c) No processo de transcrição proteica, estão envolvidos os seguintes elementos: heterocro-
matina, ribossomos, DNA-polimerase e RNA mensageiro.
d) Chama-se estrutura secundária de uma proteína a sequência linear de seus aminoácidos.
e) Os genes contêm, na sua sequência linear de nucleotídeos, a informação para a sequência 
linear dos aminoácidos de proteínas.
As sequências codificantes são éxons e não codificantes são íntrons. A DNA-polimerase está 
envolvida no processo de replicação. A sequência linear de aminoácidos é a estrutura primária 
das proteínas. A síntese proteica ocorre no citoplasma das células.
Letra e.
004. (MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO-SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNO-
LÓGICA/PROFESSOR – GENÉTICA, BIOLOGIA MOLECULAR, BIOQUÍMICA E PROCESSOS 
BIOQUÍMICOS/2010) As proteínas são compostos orgânicos que constituem a maior parte 
da massa celular seca. Além disso, essas complexas e sofisticadas moléculas também de-
sempenham quase todas as atividades celulares. Avalie o acerto das afirmações adiante e 
marque com V as verdadeiras e com F as falsas. Em seguida, marque a opção que contenha a 
sequência CORRETA
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( ) As grandes moléculas de proteínas podem apresentar mais de uma cadeia polipeptídica. 
Cada uma dessas cadeias constitui uma subunidade proteica cujos sítios de ligação permitem 
a interação com outras moléculas.
( ) A conformação tridimensional de uma proteína é determinada por sua estrutura primária. A 
estrutura enovelada da proteína é estabilizada por interações não covalentes entre diferentes 
partes da cadeia polipeptídica.
( ) Durante a síntese de proteínas, as enzimas ribossomais encarregam-se de realizar as fosfo-
rilações e glicosilações necessárias à finalização da estrutura proteica.
( ) Muitas proteínas carregam grupos não proteicos para que possam desempenhar sua fun-
ção. É o caso de muitas enzimas que possuem pequenas moléculas orgânicas de natureza 
não proteica, frequentemente referidas como coenzimas.
a) F, F, V, V.
b) V, F, F, V.
c) F, F, F, F.
d) V, F, V, F.
e) V, V, F, V.
No processo de tradução, o próprio RNAm já traz a informação para a síntese de uma proteína 
glicosilada.
Letra e.
005. (DDRH/TÉCNICO DE LABORATÓRIO BIOLOGIA MOLECULAR) Duas proteínas, A e B, 
com estruturas primárias diferentes, foram extraídas de células do fígado de duas espécies 
de animais. Após determinação da sequência de aminoácidos das proteínas, foi observado 
que tanto A quanto B apresentavam 5 leucinas, 10 glicinas, 4 alaninas e 14 treoninas. Com as 
informações apresentadas pode-se afirmar que para a síntese das proteínas:
a) foi usado RNAm com a mesma sequência de nucleotídeos;
b) foram usados aminoácidos ligados na mesma sequência;
c) foram usadas ligações peptídicas entre os aminoácidos;
d) foram usados os mesmos códons;
e) foi usado o mesmo DNA molde para a síntese do RNAm.
A molécula determinante da informação genética é o DNA. As proteínas em questão possuem 
a mesma proporção de aminoácidos, por isso, infere-se que sejam iguais. Isso só seria possível 
se a mesma molécula de DNA molde tivesse sido utilizada para transcrever o mesmo RNAm 
com uma sequência nucleotídica específica para ser traduzido em duas proteínas iguais.
Letra e.
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006. (DDRH/TÉCNICO DE LABORATÓRIO BIOLOGIA MOLECULAR) Beadle e Tatum relacio-
naram, pela primeira vez, os genes às proteínas. Seus experimentos comprovaram que muta-
ções, causadas por radiação, podiam inativar a função de enzimas participantes da via de 
síntese do aminoácido arginina. Conforme mostrado na figura abaixo, um precursor, ao ser 
metabolizado por três enzimas codificadas por três genes específicos, geram arginina.
O fungo selvagem, ou seja, sem mutação, podia crescer em meio de cultura pobre que conti-
vesse somente o precursor da arginina, pois tinha as três enzimas da via funcionando e, con-
sequentemente, sintetizava a arginina. Entretanto, se o fungo selvagem, depois de irradiado, ti-
vesse um dos genes da via mutado e a enzima inativada, ele só conseguia crescer se houvesse 
a suplementação do meio de cultura com a própria arginina ou com algum intermediário da via, 
dependendo do gene que foi inativado pela mutação. Observando a via ilustrada, a afirmativa 
que corretamente descreve se há, ou não, crescimento do fungo, dependendo da localização 
da mutação e do suplemento adicionado ao meio, é:
Na ausência do gene B, não haverá a síntese da enzima B, no entanto com suplementação de ci-
trulina, na presença do gene C e com a enzima C funcional, haverá produção normal da arginina.
Letra e.
007. (DDRH/TÉCNICO DE LABORATÓRIO BIOLOGIA MOLECULAR) Após interpretação do 
esquema e utilização do código genético ilustrados abaixo, é correto afirmar que:
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a) I foi produzido a partir de uma sequência de DNA com pelo menos 48 bases;
b) em procariotos, I, II, III e V formam um polissomo que produzirá duas proteínas com 17 
aminoácidos;
c) os quatro aminoácidos ilustrados em III são Ser, Gli, Ile e Pro;
d) em eucariotos, IV localiza-se no citoplasma e complexo de golgi;
e) V, ao parear com GAA, carreará o aminoácido Glu.
I – foi produzido com 51 bases. V, ao parear com GAA, carreará o aminoácido leucina. Os 
quatro aminoácidos ilustrados em III são serina, prolina, fenilalanina e alanina.
Letra d.
008. (DDRH/TÉCNICO DE LABORATÓRIO BIOLOGIA MOLECULAR) Analise os processos nu-
merados no esquema abaixo:
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Processo I (replicação): é semiconservativa e requer a participação da DNA-polimerase. A en-
zima ligase junta os fragmentos de Okasaki. Processo II (transcrição): requer a participação 
dos ribossomos e da RNA polimerase. Processo III (tradução): cada códon no RNAm codifi-
ca um aminoácido para formar a cadeia polipeptídica. Processo IV (transcrição reversa): ocorre 
nos retrovírus pela ação da transcriptase reversa.
Letra d.
009. (DDRH/TÉCNICO DE LABORATÓRIO BIOLOGIA MOLECULAR) O gene Z codifica uma 
proteína Z. Este, ao sofrer uma mutação pontual:
a) na base que codifica o início de um códon, não produzirá proteína Z alterada;
b) silenciosa, codificará proteína Z com número de aminoácidos menor;
c) com perda do sentido, codificará proteína Z com número de aminoácidos maior;
d) por alteração do módulo de leitura, não produzirá proteína Z alterada;
e) sem sentido, codificará proteína Z com número de aminoácidos menor.
Mutação silenciosa não altera a proteína. Mutação sem sentido causa inserção de um códon 
de parada e a proteína não é codificada. Alteração do módulo de leitura produz proteína altera-
da. Mutações de ponto não afetam as proteínas no códon de início e sim no de término.
Letra a.
010. (DDRH/TÉCNICO DE LABORATÓRIO BIOLOGIA MOLECULAR) O RNA antissenso dimi-
nui a expressão de uma proteína porque:
a) aumenta a atividade de proteases que as destroem;
b) interrompe a tradução do RNAm que a codifica;
c) impede a tradução do RNAr;
d) impede a transcrição do RNAm;
e) leva à degradação do gene que a codifica.
O RNA antissenso é um RNA de cadeia simples complementar a um RNAm transcrito. Quando 
ocorre o encontro entre o RNA senso e antissenso, há formação de RNAs de filamento duplo, 
semelhantes ao DNA. Estes filamentos bloqueiam o mecanismo de tradução, devido a inaces-
sibilidades aos nucleotídeos do RNAm.
Letra b.
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011. (DDRH/TÉCNICO DE LABORATÓRIO BIOLOGIA MOLECULAR) As moléculas de RNA 
possuem várias funções na célula, como, por exemplo, são responsáveis por:
I – carregar os aminoácidos para a síntese proteica,
II – levar informações do DNA para a síntese proteica e
III – participar da maquinaria de síntese de polipeptídeos. Por isso, são denominados de RNA:
a) I) transportador, II) mensageiro e III) ribossômico;
b) I) ribossômico, II) mensageiro e III) transportador;
c) I) transportador, II) ribossômico e III) mensageiro;
d) I) mensageiro, II) ribossômico e III) transportador;
e) I) mensageiro, II) transportador e III) ribossômico.
tRNA: transporta os aminoácidos para a síntese de proteínas. RNAm: é o transcrito do DNA 
com a informação para a síntese de proteínas. rRNA: compõe a estrutura do ribossomo, uma 
organela que é o local da síntese de proteínas. Cada ribossomo é formado por duas subunida-
des e cada uma dessas subunidades é constituída por cerca de três moléculas de rRNA e várias 
proteínas associadas.
Letra a.
012. (CESPE/CEDUC-AL/PROFESSOR-ESPECIALIDADE:BIOLOGIA/2018) Com base na figu-
ra apresentada, que ilustra uma célula eucarionte, julgue o item a seguir.
A superfície da membrana da organela indicada pelo número 2 apresenta ribossomos consti-
tuídos de ácido desoxirribonucleico (DNA ribossômico) e proteínas. O filamento de DNA se 
liga aos ribossomos constituindo os polirribossomos — estrutura fundamental na síntese de 
proteínas.
Os polirribossomos ocorrem quando vários ribossomos se ligam a uma molécula de RNAm 
sintetizando várias proteínas correspondentes àquele RNA.
Errado.
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013. (CESPE/CEDUC-AL/PROFESSOR-ESPECIALIDADE:BIOLOGIA/2018) A cromatina, pre-
sente no núcleo célula, é constituída por ácido desoxirribonucleico (DNA) associado a proteí-
nas, como as histonas.
A cromatina é uma substância constituída por uma molécula de DNA associada a proteínas 
histonas. É o principal material existente no núcleo das células eucarióticas. A cromatina, du-
rante a divisão celular, está condensada e inativa, não pode ser transcrita, forma os cromosso-
mos, e designa-se por heterocromatina.
Certo.
014. (IDECAN/CBM-MG/OFICIAL BOMBEIRO MILITAR/2015) O RNA é sintetizado pelo pro-
cesso de transcrição, que ocorre de modo complementar ao filamento molde de DNA.
3’ATGCCTATGCCAAGTCCG5’
Desse modo, o trecho da molécula de DNA poderá sintetizar a seguinte fita de RNA:
a) TACGGATACGGTTCAGGC
b) TUCGGUTUCGGTTCUGGC
c) UACGGAUACGGUUCAGGC
d) UTGCCTUTGCCUUGTCCG
Na molécula de RNA adenina pareia com uracila, timina pareia com adenina e citosina 
com guanina.
Letra c.
015. (MEC/PROFESSOR DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS/2007) As mutações são classificadas 
em gênicas, quando ocorrem na sequência de bases nitrogenadas dos genes, e cromossômi-
cas, quando ocorrem nos cromossomos. Marque a opção em que figura uma afirmativa corre-
ta com relação às mutações.
a) A frequência de mutações é muito maior nos procariotos do que nos eucariotos, isso por-
que a reprodução assexuada, comum nos primeiros, origina descendência naturalmente 
mais numerosa.
b) As mutações permitem a adaptação e a sobrevivência dos organismos às condições am-
bientais inóspitas, o que é a base do conceito evolutivo da seleção natural.
c) As mutações gênicas aumentam a variabilidade genética das espécies, enquanto a seleção 
natural direciona tal variabilidade, visto que tende a eliminar os organismos portadores de ge-
nes não adaptativos ao meio.
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BIOLOGIA MOLECULAR
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d) As mutações ocorrem principalmente em células somáticas e raramente em germinativas 
pois, caso ocorram nessas últimas, serão transmitidas aos descendentes, fato de relevância 
para a evolução.
e) A troca de segmentos entre cromossomos homólogos (permutação ou translocação) du-
rante a meiose forma novas combinações entre os genes e, consequentemente, maior número 
de gametas diferentes.
O que define a frequência da taxa de mutação é a atividade proliferativa da célula, seja proca-
rionte ou eucarionte. As mutações permitem a variabilidade genética, mas podem acarretar 
efeitos deletérios e atuar no sentido negativo com relação à seleção natural. As mutações 
podem ocorrer também em células germinativas e as características serem transmitidas às 
gerações futuras. Genotipicamente e fenotipicamente, a permutação colabora, proporcionan-
do as diferenças entre indivíduos de uma mesma espécie.
Letra c.
Pollyana Lyra
Farmacêutica, Especialista em Farmacologia, Professora Universitária e Analista da Fundação Hemocentro 
de Brasília.
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	Biologia Molecular – Parte II
	Introdução
	O Código Genético
	Mutação e Reparo de DNA
	Transcrição
	Transcrição e Doença
	Tradução de RNA em Proteínas
	Estrutura do Ribossomo
	Síntese Proteica
	Iniciação
	Alongamento
	Terminação
	Questões de Concurso
	Gabarito
	Gabarito Comentado
	AVALIAR 5: 
	Página 35: