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FACULDADE TECNOLÓGICA DE TERESINA - CET CURSO DE BACHARELADO EM FARMÁCIA CURSO DE BACHARELADO EM BIOMEDICINA DISCIPLINA: Biologia Molecular (45H). PROFESSORA: Ma. Francisca Mairana ATIVIDADE CONTEÚDO: TRANSCRIÇÃO, PROCESSAMENTO DO RNA E TRADUÇÃO (livro “Biologia Molecular básica- ZAHA-5ª Ed”). Link da biblioteca online: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582710586/pageid/0 1. A figura abaixo mostra resultados obtidos em 1987 por Picard e Yamamoto. Células de mamífero em cultura foram transfectadas com vetor de expressão contendo as proteínas indicadas: (a) β-galactosidase; (b) proteína de fusão contendo receptor de glicocorticóide e β-galactosidase. Adicionou-se às células transfectadas um anticorpo contra β-galactosidase (marcado com indicador fluorescente) e dexametasona foi adicionada às células “+Dex". Os resultados permitem concluir que a) ambas as proteínas só foram expressas em presença de dexametasona. b) β-galactosidase só foi expressa no citoplasma em presença de dexametasona c) a proteína de fusão só foi expressa em presença de dexametasona. d) dexametasona inibiu a síntese da proteína de fusão, mas não a de β- galactosidase. e) em presença de dexametasona, a proteína de fusão deslocou-se para o núcleo das células. 2. No bloco superior abaixo, são citados processos relacionados à síntese proteica; no inferior, seus eventos característicos. Associe adequadamente o bloco inferior ao superior. 1. Transcrição 2. Tradução ( 1 ) A síntese de RNA, a partir do DNA, é catalisada pela polimerase do RNA. ( 2 ) O RNAt que transporta o aminoácido metionina emparelha-se com um códon AUG, presente na molécula de RNAm. (2 ) O sítio P é sempre ocupado pelo RNAt que carrega a cadeia polipeptídica em formação. (1 ) A região promotora é uma sequência de bases nitrogenadas do DNA que determina o local de encaixe da polimerase do RNA. A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) 1 – 1 – 2 – 2. b) 1 – 2 – 2 – 1. c) 1 – 2 – 2 – 2. d) 2 – 1 – 1 – 1. e) 2 – 1 – 1 – 2. 3. As proteínas são substâncias essenciais da estrutura das células vidas e podem ser formadas por um ou mais polipeptídios. O processo de síntese de uma cadeia polipeptídica consiste em unir aminoácidos de acordo com a sequência de códons do RNAm. Como essa sequência é determinada pelas bases de DNA que serviu como molde ao RNAm, a síntese de proteínas é denominada a) duplicação semiconservativa. b) transcrição gênica. c) tradução gênica. d) programação genética. 4. Quais afirmativas estão corretas? Justifique. I. As consequências de erros na transcrição são menos graves do que as de erros na replicação de DNA. II. Visto que os íntrons são, em sua maioria, “lixo” genético, não há necessidade de removê-los com exatidão durante o splicing do RNA. III. O pareamento oscilante ocorre entre a primeira posição do códon e a terceira posição do anticódon. IV. Durante a síntese das proteínas, a termodinâmica do pareamento de bases entre tRNAs e mRNAs define o limite superior para a exatidão com a qual as moléculas de proteína serão sintetizadas. V. Acredita-se que as enzimas proteicas superem enormemente em número as ribozimas nas células modernas porque elas podem catalisar uma variedade muito maior de reações e todas elas têm taxas de reação mais rápidas do que as de qualquer ribozima. A alternativa I é verdadeira= Durante a replicação, apesar da freqüência de erro ser bem menor, sua gravidade é muito maior. A DNA polimerase apresenta uma atividade de exonuclease mais eficiente. Já na transcrição e tradução o sistema de reparo é menos eficaz. A replicação ocorre num processo que antecede a divisão celular se ocorre um erro durante a replicação, as células filhas vão carregar esse erro. A alternativa II é falsa= O splicing consiste na retirada dos íntrons de um RNA precursor, de forma a produzir um mRNA maduro funcional. Essa excisão dos íntrons do mRNA é um evento muito importante e requer uma extrema precisão das enzimas envolvidas no processo, Os exons são transformados em RNA, que é usado pela célula para produzir proteínas. Os íntrons precisam ser removidos da sequência genômica antes que isso aconteça. A alternativa III é falsa= Ela ocorre na extremidade 3'terminal que fica sob forma de fita simples, as moléculas de tRNA se ligam com um aminoácido específico. O pareamento anticódon-códon é chamado de oscilante pois a última base das trincas pode ser pareada de modo errado ou não equivalente. A alternativa IV é verdadeira A alternativa V está correta= A maioria das enzimas são proteínas. Enzimas são catalisadores biológicos responsáveis por aumentar a velocidade de uma determinada reação química. Geralmente as enzimas são proteínas, mas existem alguns ácidos ribonucleicos que atuam como enzimas, sendo chamados de ribozimas. 5. Num sistema de síntese de proteínas in vitro, que permita o início e término da síntese em qualquer seqüência de RNA, que peptídeo seria produzido pelo poli-ribonucleotídeo 5'-UUUGUUUUUGUU-3'? Indique qual o aminoácido N-terminal e o C-terminal do polipeptídeo obtido. 6. Explique quais são os mecanismos de ação dos antibióticos que agem na célula procariótica. Se muitos antibióticos exercem sua ação por inibição da síntese protéica, como alguns destes antibióticos podem ser usados em humanos para combater infecções microbianas sem causar efeitos tóxicos devido à inibição da síntese protéica eucariótica? Os β lactâmicos inibem a síntese da parede celular das células procariontes, ou seja, das bactérias. Fazem parte deste grupo as penicilinas, cefalosporinas, carbapenêmicos e monobactâmicos. Possuem em sua estrutura química o anel β lactâmico, que lhes confere a atividade farmacológica, As células eucarióticas possuem ribossomos 80S; as células procarióticas têm ribossomos 70S, sendo estes constituídos pelas unidades 50S e 30S. Sendo essa diferença na constituição dos ribossomos o motivo pelo qual os antimicrobianos conseguem executar sua função sem causar grandes danos ao hospedeiro. 7. Que subunidades da RNA polimerase bacteriana são necessárias para a iniciação da transcrição a partir de um promotor? E para a terminação da transcrição? Explique como uma mutação poderia dar origem a uma E. coli resistente ao antibiótico rifamicina. A RNA polimerase de bactérias consiste de quatro subunidades centrais e uma quinta subunidade variável, denominada de fator sigma. A subunidade sigma é necessária para que a polimerase reconheça o promotor de um gene, uma seqüência específica de nucleotídeos que sinaliza o local de início da síntese de RNA. Com isso, a resistência bacteriana à ação de antibióticos está relacionada a mecanismos, desenvolvidos pela própria bactéria, para impedir a ação do medicamento. Ela é determinada pela existência e expressão de genes conhecidos como genes de resistência, que determinam o funcionamento dos mecanismos responsáveis pelo impedimento da ação antibiótica. A resistência das bactérias aos antibióticos é resultado de mudanças na estrutura genética desses organismos. Esse processo pode acontecer, basicamente, de duas formas: mutações genéticas aleatórias e consequente seleção natural (genes de resistência que fazem parte de unidades de DNA chamadas de transposons); e aquisição de material genético de outro organismo, como vírus ou outras bactérias (trocas e recombinações de DNA cromossômico entre espécies). 8. Uma indústria farmacêutica está encarregada de realizar a produção da insulina humana, a partir de seu respectivo RNAm. Para isso os pesquisadores irão utilizar uma cultura de células bacterianas, na síntese desse hormônio pancreático. O primeiro passo que eles deverão seguir, é obter moléculas de DNA, usando como molde o RNAm, para que essas moléculas de DNA possam ser inseridas no genoma das células bacterianas. A enzima que os pesquisadores deverão utilizar na obtenção dessas moléculas de DNA é a: a) ribonuclease. b) RNA polimerase. c) transcriptase reversa. d) DNA polimerase. e) DNA ligase. 9. Preencha corretamenteas lacunas do texto a seguir a respeito do processo de transcrição, fundamental para que a expressão gênica ocorra. O processo de transcrição, em células eucarióticas, acontece no . Este processo consiste nas sínteses de uma cadeia de a partir da sequência de nucleotídeos no DNA. A proteína responsável por esse processo é a ____________________________________________________________ polimerase. O transcrito, da célula, liga-se ao onde acontece sua tradução e, consequentemente, a formação da cadeia de aminoácidos. A sequência que preenche corretamente as lacunas do texto é a) núcleo / tRNA / DNA / no citoplasma / lisossomo. b) núcleo / mRNA / RNA / no citoplasma / RNA dos ribossomos. c) citoplasma / snRNA / DNA / nas cristas mitocondriais / RNA dos ribossomos. d) nucléolo / mRNA / DNA / no hialoplasma / ribossomo e) nucléolo / mRNA / RNA / nas cristas mitocondriais / lisossomo. 10. A respeito do processo de transcrição em eucariotos, assinale a alternativa correta. a) Em eucariontes, existem três RNA polimerases diferentes, e apenas a RNA polimerase I transcreve mRNA. b) Os íntrons são removidos do RNA por enzimas compostas de um complexo de proteína e RNA denominadas pequenas partículas de ribonucleoproteína nuclear (snRNPs). c) O processamento do RNA inicia-se somente após o término da síntese de RNA d) Quando um gene eucariótico é transcrito de DNA para RNA, apenas os éxons são copiados para produzir o transcrito de RNA primário. e) A RNA polimerase III transcreve genes de rRNA, excluindo 5S rRNA 11. Complete, corretamente, as lacunas do texto sobre processamento de RNAs mensageiros (mRNAs): Nas células eucariontes, os transcritos primários dos genes codificadores de proteínas são precursores de mRNAs que devem sofrer várias modificações para dar origem a um mRNA funcional. Essas modificações incluem a adição de quepe ou 7-metilguanilatona na extremidade 5' da cadela de RNA nascente, além da clivagem por uma endonuclease e adição de cauda de poli(A) na extremidade 3'. O passo final do processamento é o splicing do RNA, havendo a excisão de íntrons e emenda de éxons. Todo o RNA de uma célula é produzido a partir da transcrição do DNA. Baseado na figura abaixo, descreva este processo. Durante a transcrição, um complexo enzimático acessa a dupla-fita de DNA e a desnatura. Neste momento, abre-se a possibilidade de pareamento entre as bases nitrogenadas que formam um dado gene e aquelas que constituem os nucleotídeos livres no núcleo de uma célula eucariótica. Os pareamentos são muito similares aqueles que ocorrem na replicação: citosinas (C) se pareiam a guaninas (G), enquanto timinas (T) se pareiam a adeninas (A). A diferença é que, ao invés das adeninas do DNA também se parearem às timinas (ausentes no RNA), se parearão às uracilas (U). Enquanto o complexo enzimático se desloca ao longo do gene, uma de suas subunidades conhecida como RNA Polimerase conecta os nucleotídeos do RNA através de ligações fosfodiéster. Uma vez que o gene tenha sido transcrito, o complexo se desfaz, o RNA sintetizado se desconecta do DNA e a dupla-fita é refeita Os RNA sintetizados na transcrição podem ser de três tipos diferentes:RNA ribossomal (RNAr): juntamente a proteínas especiais, formará o ribossomo, responsável pela síntese protéica;RNA transportador (RNAt): transporta os aminoácidos que formarão a proteína até o ribossomo para que lá sejam conectados por ligações peptídicas;RNA mensageiro (RNAm): orienta o posicionamento dos aminoácidos na ordem correta para a formação de uma proteína específica. “O conhecimento amplia a vida. Conhecer é viver uma realidade que a ignorância impede desfrutar.” image4.jpeg image1.jpeg image2.jpeg image3.png