mecanismo unidade 3

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01) Quais as forças químicas que mantêm a estrutura do DNA e qual a importância delas?
A estrutura do DNA é mantida principalmente por:
· Ligações fosfodiéster: unem os nucleotídeos ao longo da mesma fita, garantindo estabilidade estrutural.
· Pontes de hidrogênio: ocorrem entre as bases nitrogenadas complementares (A–T e C–G).
· Interações hidrofóbicas e empilhamento das bases (stacking): contribuem para a estabilidade da dupla hélice.
· Interações eletrostáticas: entre o DNA e íons positivos do meio celular.
Essas forças garantem a estabilidade, flexibilidade e capacidade de replicação e transcrição do DNA.
02) Qual a importância das pontes de hidrogênio para a molécula de DNA?
As pontes de hidrogênio permitem:
· A complementaridade específica das bases (A–T com duas pontes; C–G com três).
· A separação reversível das fitas durante a replicação e transcrição.
· A manutenção da estrutura de dupla hélice sem comprometer a dinâmica molecular.
03 e 04) Por que dizemos que a replicação do DNA é semidescontínua e semiconservativa?
A replicação é:
· Semiconservativa porque cada molécula filha mantém uma fita original (parental) e uma fita recém-sintetizada.
· Semidescontínua porque:
· A fita líder é sintetizada continuamente.
· A fita retardada é sintetizada de forma descontínua, em fragmentos de Okazaki, devido à direção 5’ → 3’ da DNA polimerase.
05 e 09) O que é transcrição? Quais enzimas participam do processo de transcrição?
A transcrição é o processo de síntese de RNA a partir de uma fita molde de DNA.
Enzimas envolvidas:
· RNA polimerase (principal enzima)
· Em eucariotos, também participam:
· Fatores de transcrição (TFs)
· Em procariotos:
· Fator sigma (inicia o reconhecimento do promotor)
06) O que é um operon? Onde podemos encontrá-lo? Como funciona um operon?
Um operon é um conjunto de genes estrutural e funcionalmente relacionados, regulados por um único promotor.
· Encontrado principalmente em organismos procariotos.
· Funciona de forma coordenada:
· Um promotor inicia a transcrição.
· Um operador regula a ligação de proteínas reguladoras.
· Os genes são transcritos em um único RNA policistrônico.
07 e 08) Qual a vantagem do operon para os organismos que o possuem?
As vantagens incluem:
· Economia energética, pois genes relacionados são expressos simultaneamente.
· Resposta rápida ao ambiente, permitindo adaptação eficiente.
· Controle coordenado da expressão gênica.
10 e 11) Qual a diferença entre fita codificadora e fita molde e sua função na replicação e transcrição?
· Fita molde: serve de base para a síntese de RNA na transcrição.
· Fita codificadora: possui sequência semelhante ao RNA produzido (com T no lugar de U).
Função:
· Na transcrição, apenas a fita molde é utilizada.
· Na replicação, ambas as fitas servem como molde para novas fitas complementares.
12) Explique o método de regulação do lac operon.
O lac operon é um operon induzível que regula o metabolismo da lactose em Escherichia coli.
· Na ausência de lactose:
· O repressor liga-se ao operador e bloqueia a transcrição.
· Na presença de lactose (alolactose):
· A alolactose liga-se ao repressor, inativando-o.
· A RNA polimerase transcreve os genes do operon.
· A glicose também influencia o sistema via AMPc-CAP (repressão catabólica).
13) O que é DNA recombinante, como podemos obtê-lo e qual a sua importância?
DNA recombinante é uma molécula formada pela combinação de DNA de diferentes origens.
Pode ser obtido por:
· Enzimas de restrição
· Vetores (plasmídeos)
· DNA ligase
Importância:
· Produção de proteínas terapêuticas (ex.: insulina)
· Vacinas
· Pesquisa genética
· Diagnóstico molecular
14) O que é PCR?
A PCR (Reação em Cadeia da Polimerase) é uma técnica que permite a amplificação exponencial de um fragmento específico de DNA in vitro.
Etapas:
1. Desnaturação
2. Anelamento
3. Extensão
Utiliza a enzima Taq DNA polimerase.
15) Quais os passos da clonagem molecular em bactérias?
1. Isolamento do gene de interesse
2. Digestão do DNA e do vetor com enzimas de restrição
3. Ligação do gene ao plasmídeo
4. Transformação bacteriana
5. Seleção das colônias recombinantes
6. Expressão do gene clonado
16) Por que é importante regular a expressão gênica? Defina regulador, repressor e moléculas efetoras.
A regulação da expressão gênica é essencial para:
· Economia de energia
· Diferenciação celular
· Resposta ao ambiente
Pontos de regulação em eucariotos:
· Transcrição
· Processamento do RNA
· Tradução
· Modificações pós-traducionais
Definições:
· Regulador: gene ou proteína que controla a expressão de outros genes.
· Repressor: proteína que impede a transcrição ao se ligar ao operador.
· Molécula efetora: substância que ativa ou inativa o regulador (ex.: lactose no lac operon).
Essas moléculas atuam de forma integrada para garantir controle preciso da expressão gênica.