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Universidade de Brasília, Faculdade de Ceilândia Disciplina: Do Átomo à Vida 1 Professor: Luis Alexandre Muehlmann EXERCÍCIO 06 – Ácidos nucleicos II GABARITO Questão 1) A figura abaixo representa um esquema simplificado de uma forquilha de replicação de DNA. Observe-a e responda às questões que seguem. *As fitas sendo sintetizadas estão na cor rosa. a) Indique quais são as fitas molde, quais são as fitas sendo sintetizadas, qual é a fita líder (contínua), qual é a fita atrasada (descontínua), quais são os fragmentos de Okazaki, e onde estão as extremidades 3’e 5’ de cada fita. b) Qual o sentido da síntese do DNA? R.: 5’3’ c) Qual a enzima que sintetiza o DNA na forquilha de replicação? R.: DNA polimerase III d) Qual a enzima que está separando a uma fita da outra na dupla hélice da molécula de DNA mãe? R.: DNA helicase e) Qual a enzima que alivia o estresse torcional gerado pela abertura da dupla hélice? R.: DNA topoisomerase f) Qual a função da enzima primase na replicação do DNA? R.: Adicionar um primer (iniciador) de RNA à fita molde de DNA, para que a DNA polimerase possa sintetizar DNA a partir dele. g) Qual a função da DNA polimerase I? R.: Remover os primers de RNA e sintetizar DNA em seu lugar. h) Caso a enzima DNA ligase não estivesse presente na síntese do DNA, o que aconteceria com a fita líder? E com a fita atrasada? R.: a fita líder não apresentaria defeitos (desde que fosse sintetizada do começo ao fim sem que a DNA polimerase III se desligasse do DNA). A fita atrasada ficaria como fragmentos de DNA não ligados entre si, ou seja, ficaria descontínua. 2) Em um experimento in vitro, ou seja, em um tubo de ensaio, um cientista adicionou todas as enzimas, cofatores, primers e outras proteínas necessárias para a síntese do DNA. Além disso, adicionou moléculas de DNA mãe e os quatro tipos de deoxirribonucleotídeos 5’-monofosfato. Porém, a síntese do DNA não ocorreu. Explique o porquê. O que o cientista deveria ter feito para que a síntese ocorresse? R.: A síntese não ocorreu porque o cientista adicionou deoxirribonucleotídeos 5’-monofosfato. Para a síntese do DNA ocorrer, devem estar disponíveis deoxirribonucleotídeos 5’-trifosfato. 3) A síntese do DNA ocorre no sentido 5’3’. Sendo assim, numere os átomos de carbono da ribose dos nucleotídeos abaixo e indique com uma seta em qual sítio seria adicionado o próximo nucleotídeo na fita de DNA. 4) Na figura abaixo, escreva o nome das enzimas que realizam os passos indicados nas setas 5) Abaixo está representada uma sequência de nucleotídeos em uma fita molde de DNA. Observe-a e responda às questões que seguem. 3’A T G T T G G G T A C T G C C A A T A A G C C T G C A G A5’ a) A enzima primase adicionou um iniciador com 10 nucleotídeos a partir do primeiro nucleotídeo indicado nessa sequência. Indique qual seria a sequência de nucleotídeos deste iniciador. R.: 5’U A C A A C C C A U 3’ b) A enzima DNA polimerase III sintetizou DNA a partir do iniciador até o final da fita molde de DNA. Indique qual seria a sequência de nucleotídeos, incluindo o iniciador já adicionado e a fita de DNA sintetizada a partir do iniciador. R.: 5’U A C A A C C C A U G A C G G T T A T T C G G A C G T C T 3’ c) Qual o nome do fragmento descrito na questão b? R.: Fragmento de Okazaki. 6) Veja o esquema abaixo e responda às questões que seguem. a) Indique com uma seta qual a fita recém-sintetizada. Justifique sua escolha. R.: Ela ainda não está metilada, portanto é a fita recém-sintetizada. b) Caso houvesse um erro de adição de nucleotídeo, qual seria a fita a ser corrigida? Cite um sistema de correção de malpareamento. R.: A fita indicada com a seta, ou seja, a fita não metilada, nova. Um sistema de correção de malpareamento é o da MutS/MutL/Endonuclease/RecJ. c) Caso houvesse uma base modificada quimicamente, que tipo de sistema poderia ser utilizado para remover especificamente a base lesada? R.: Sistema da DNA glicosilase. 7) Olhe a sequência de nucleotídeos abaixo e responda às questões que seguem. 3’A T G T T G G G T A C T G C C A A T A A G C C T G C A G A5’ a) Supondo-se que esta sequência é da fita não codificante (não molde) do DNA, qual seria a sequência da fita codificante (molde)? 5’T A C A A C C C A T G A C G G T T A T T C G G A C G T C T 3’ OBS.: Observar que esta fita está no sentido 5’3’ da esquerda para a direita e é, portanto, antiparalela à outra fita. b) Qual seria o pré-mRNA produzido a partir da fita de DNA codificante? 3’A U G U U G G G U A C U G C C A A U A A G C C U G C A G A5’ c) Quais os tipos de modificação co-transcricional e pós-transcricional às quais este pré-mRNA está sujeito? R.: Co-transcricional: inserção do quepe 5’ de metilguanosina. Pós-transcricionais: splicing (emenda) e adição de cauda poliadenilato (poliA) 3’. 8) Qual o nome da região do DNA anterior ao gene à qual liga-se a RNA polimerase para iniciar a transcrição para RNA? R.: Região promotora da transcrição. 9) Nossas células conseguem produzir mais de uma proteína a partir de um mesmo gene. Explique esse fenômeno com base nos seus conhecimentos sobre o processamento pós- transcricional do pré-mRNA. R.: Por meio do splicing alternativo, diferentes mRNAs maduros podem ser produzidos a partir de um mesmo pré-mRNA, transcrito a partir de um mesmo gene. Assim, diferentes proteínas podem ser obtidas a partir de um mesmo gene. Veja abaixo o esquema simplificado do splicing alternativo. 10) Qual a maquinaria celular responsável pela síntese de proteínas? Explique as funções do mRNA e do tRNA neste processo. R.: os ribossomos são responsáveis pela síntese de proteínas. O mRNA serve como molde contendo a informação necessária para a síntese de proteínas, cada qual com sua estrutura primária (sequência de aminoácidos) específica, enquanto os tRNAs carregam aminoácidos específicos e os encaixam na sequência especificada pelo mRNA. O encaixe entre mRNA e tRNA acontece pela interação do códon do mRNA com o anticódon do tRNA. Todo esse processo ocorre no ribossomo. Veja o esquema abaixo. 11) Defina códon e anticódon. Por que se pode afirmar que uma mutação em um códon nem sempre resultará em uma mudança na sequência de aminoácidos de um peptídeo? R.: códon é a trinca (trinca=3) de nucleotídeos que, no ribossomo, pareia com uma trinca de nucleotídeos complementares, chamada anticódon, em um tRNA. Porque uma mutação em um códon pode produzir um outro códon que codifica para o mesmo aminoácido, já que um mesmo aminoácido pode ser codificado por mais de 1 códon. 12) Quais são os códons de iniciação e de parada da síntese proteica? Qual é o primeiro aminoácido adicionado a qualquer peptídeo sendo sintetizado? R.: iniciação: AUG. Parada: UAA, UAG, UGA. O primeiro aminoácido adicionado a qualquer peptídeo é a metionina (eucariontes) ou formilmetionina (procariontes). Quer tirar acima de 8 na prova? Refaça este e os outros exercícios dos conteúdos que vão cair na prova pelo menos 3 vezes antes de ver o gabarito. Só veja o gabarito quando você REALMENTE aprendeu. Você até pode enganar a si próprio quanto ao aprendizado da matéria, mas não vai enganar o professor na prova. ;)
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