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Reação em Cadeia da Polimerase - PCR Pré Teste 1. A técnica da reação em cadeia da polimerase (PCR), a mais utilizada para amplificação do DNA in vitro, revolucionou o acesso às informações genéticas. Com relação a essa técnica, assinale a opção correta. Você acertou! A. Na PCR, os primers (iniciadores) se hibridizam com moléculas de DNA dupla-fita separadas; A função dos primers é hibridizar, cada um em uma extremidade da molécula de DNA-alvo, permitindo a ação da enzima para iniciar a polimerização. 2. Considere que um projeto de pesquisa em biologia está sob análise, para que sejam constatadas sua viabilidade e a adequação dos recursos obtidos para sua realização. O projeto visa à expressão de determinado gene humano em um microrganismo e à purificação da proteína de interesse. A metodologia proposta para o desenvolvimento do projeto envolve reações catalisadas por DNA polimerases termoestáveis, na presença de oligonucleotídeos, utilizados como primers, e nucleotídeos livres, sendo realizadas em tubos de polipropileno. Depois de outras etapas, é proposta a inserção dos oligonucleotídeos amplificados em microrganismos e a ligação da proteína expressa a um anticorpo específico. Em relação às reações catalisadas pela DNA polimerase mencionadas no texto, assinale a opção correta. Você acertou! B. A metodologia descrita no texto é compatível com a técnica de PCR; Sim, para haver a amplificação do gene estudado, a técnica de PCR se encaixa nesse procedimento. 3. Por meio da PCR, uma sequência de DNA pode ser amplificada milhões ou bilhões de vezes, produzindo cópias suficientes de DNA para serem analisadas por outras técnicas, como o sequenciamento, ou digeridas por enzimas de restrição e clonadas em um plasmídeo. Existem recomendações específicas para a construção de primers, tais como: assegurar relação entre bases purinas e pirimidinas entre 40% e 60%; procurar sequência do primer com maior concentração de bases G/C na extremidade 5’ e menor concentração (um C ou um G) na porção 3’; evitar trincas de bases repetidas. Assinale a alternativa correta. Você acertou! C. É crucial que as temperaturas de anelamento dos dois primers sejam próximas. Para ocorrer o anelamento correto dos dois primers no DNA-alvo, faz-se necessário que a temperatura de ambos seja bem próxima, permitindo que a reação subsequente ocorra corretamente. 4. A PCR é uma técnica com múltiplas aplicações na biologia molecular. A partir de uma molécula de DNA inicial, têm-se milhões de cópias do fragmento de DNA desejado. Em sua primeira etapa, ocorre a desnaturação da dupla-fita de DNA em fitas simples, pelo aumento da temperatura (95°C). Na segunda etapa, a temperatura é reduzida, para que os oligonucleotídeos (primers) se liguem às regiões complementares. Na terceira etapa, a enzima DNA polimerase reconhece os primers ligados e catalisa a polimerização das fitas, inserindo os nucleotídeos e formando novas fitas de DNA. Esse ciclo é repetido de 30 a 40 vezes, de forma que o fragmento de DNA é amplificado. Ao aumentar e reduzir a temperatura, as ligações entre as fitas da molécula de DNA são desfeitas e refeitas, respectivamente. Que tipo de ligação presente na molécula de DNA permite esse fenômeno? Você acertou! B. Ligação de hidrogênio; As fitas antiparalelas encontradas na molécula de DNA têm como base para sua interação as forças denominadas de ligação ou interação, ou pontes de hidrogênio que ocorrem entre as bases nitrogenadas complementares. 5. Em exames clínicos, a técnica de amplificação de DNA pela PCR é muito utilizada. No diagnóstico de infecção de um paciente por um determinado vírus com genoma de DNA, por exemplo, a técnica permite a amplificação específica de material genético do vírus. O que garante a especificidade dessa reação? Você acertou! C. Os oligonucleotídeos iniciadores, complementares à sequência do DNA viral. O que dá especificidade e confiança à PCR são os primers, que conseguem identificar e anelar nas sequências de DNA-alvo do genoma viral. Pós Teste 1. A técnica da reação em cadeia da polimerase (PCR) permitiu uma grande evolução na ciência e na medicina. Considerando a importância da PCR na ciência, assinale a alternativa correta. Você acertou! B. A PCR consiste em uma ciclagem de temperaturas com o propósito de desnaturação, anelamento dos iniciadores e extensão pela DNA polimerase termoestável; As três temperaturas da reação da PCR têm a finalidade sequencial de desnaturar a dupla-hélice, permitir o anelamento dos iniciadores e, por fim, polimerizar pela DNA polimerase. 2. A técnica da PCR é muito utilizada para identificação molecular, sendo voltada também para as áreas forenses. A respeito dessa utilização, assinale a alternativa correta. Você acertou! B. Utilizando a PCR como método ouro de identificação molecular, peritos podem chegar a conclusões de crimes, por exemplo, amplificando uma região do DNA e comparando com uma amostra de um suspeito; Caso haja compatibilidade da amostra de DNA amplificada corretamente por PCR com a de um suspeito, os peritos podem chegar a certas conclusões, tendo como base metodológica a reação de PCR. 3. A PCR inclui um protocolo bem estabelecido, contendo reagentes essenciais para a catálise das reações. Com base em seus conhecimentos, assinale a alternativa que descreve por completo os reagentes necessários para a PCR. Você acertou! C. Iniciadores, íons de magnésio, água, Taq DNA polimerase, DNA-molde e nucleotídeos livres. Uma reação completa inclui todos os reagentes que estão expostos nessa alternativa. 4. A técnica da PCR é baseada em uma ciclagem de temperaturas específicas que determinam o sucesso da reação. Todo esse processo é altamente controlado e, se houver alguma mudança, erros catalíticos podem ocorrer. Com base em seus conhecimentos a respeito das ciclagens durante a PCR, assinale a alternativa correta. Você acertou! C. Existem três temperaturas diferentes na reação, sendo a primeira a 95 °C, com a desnaturação do DNA, a segunda ocorrendo normalmente, entre 55 °C e 60 °C, permitindo o anelamento dos iniciadores (primers), e a última a 72 °C, com a atividade de polimerização da Taq DNA polimerase. A sequência das temperaturas nesse ciclo da PCR corresponde a 95 °C, 55 - 60 °C e 72 °C, respectivamente, para desnaturação, anelamento e extensão. 5. A primeira versão publicada do genoma humano foi em 2003, graças ao sequenciamento do DNA e à PCR. A respeito de sua importância e técnica, assinale a alternativa correta. Você acertou! C. A facilidade de execução da PCR abre expectativas científicas para o conhecimento de genes de diversas espécies, como o coronavírus da pandemia de covid-19. Doenças infecciosas e outras patologias são compreendidas por inúmeras técnicas moleculares, incluindo a PCR como base de identificação e diferenciação de patógenos, por se tratar de uma reação muito específica.