Genética - Av2 2

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Exercício de Fixação (Revisão AV2)
NÃO PRECISA SER ENTREGUE
CONTEÚDO:
MUTAÇÃO E REPARO
ENZIMA DE RESTRIÇÃO
ELETROFORESE
PCR E SEQUENCIAMENTO
GENÉTICA FORENSE
GENÉTICA DO CÂNCER
Conceitue mutação e polimorfismo.
Mutação: qualquer alteração permanente no DNA. Evento raro. 
Polimorfismo: uma diferença na sequência de DNA frequente entre indivíduos normais ou população. Maior que 1%.
Qual a diferença entre mutação cromossômica e mutação gênica?
Mutação cromossômica é uma alteração no número ou estrutura do cromossomo. Já a mutação gênica é uma alteração no genótipo. 
Quais as possíveis indicações clínicas para análise cromossômica?
Problemas de crescimento e desenvolvimento/ natimortos e mortes neonatais/ problemas de fertilidade e gestação em idade avançada. 
Baseado na nomenclatura cromossômica quais as siglas que representam respectivamente: braço curto, braço longo, deleção, inversão, duplicação, translocação e isocromossomo.
Braço curto: p/ braço longo: q/ deleção: (del)/ inversão: (inv)/ duplicação: (dup)/ translocação: (t) e Isocromossomo: (i).
Qual a diferença entre a monossomia e a trissomia? Exemplifique cada uma delas com uma síndrome. 
Monossomia: perda de um cromossomo. Ex: síndrome de Turner (45, X0). 
Trissomia: ganho de um cromossomo. Ex: Síndrome de Patau (47, XX+13). 
Qual a diferença entre aneuploidia e euploidia? De um modo geral, qual a mais viável? Justifique sua resposta.
Euploidias: alteração do conjunto inteiro do cromossomo. Já aneuploidia é alteração de um cromossomo. As aneuploidia são mais viáveis, porque 
Qual a principal diferença entre uma mutação numérica e mutação estrutural? 
Alteração numérica: anomalia relacionada com alterações no número de cromossomos, já a alteração estrutural é uma alteração na estrutura de um dado cromossomo. 
Qual a diferença entre mutação estrutural balanceada e não balanceada?
Balanceada: não há perda, nem ganho de material genético. Não balanceada: o complemento cromossômico contém uma quantidade incorreta de material genético. 
Para Síndrome de Down existem diferentes alterações cromossômicas, explique cada uma delas. Qual o tipo de alteração cromossômica mais frequente? Se você fosse orientar um casal a fim de minimizar o risco de gerar uma criança com Síndrome de Down, quais informações seriam importantes? XXXX
Baseado neste cariótipo 46,XX,rob(14;21)(q10;q10),+21 encontrado em uma aminiocentese, qual conclusão você chegaria?
Individuo do sexo feminino com translocação robertsoniana entre os segmentos 10 dos braços longos dos cromossomos 14 e 21. 
O que uma mutação de cromossomo em anel?
São deleções que ocorrem em muitas vezes na extremidade dos cromossomos, onde as terminações podem se fundir, formando o cromossomo em anel. 
O que é imprinting genômico? Exemplifique esse processo com duas síndromes.
É um processo que distingue a expressão gênica, em relação a origem materna ou paterna do cromossomo. Ex: Síndrome de Prader- Will e Síndrome de Angelman. 
O que é uma mutação sem sentido, sentido trocado e com mudança na matriz de leitura?
Mutação sem sentido: códon alterado indica termino de cadeia. 
Mutação de sentido trocado: códon alterado especifica um aminoácido quimicamente diferente. 
Mudança de matriz de leitura: mudança caracterizada por inserção ou deleção de uma base. 
Dê exemplos de diferentes mecanismos de reparo.
Reparo pela DNA polimerase/ Reversão direta do DNA danificado/ reparo por excisão de base e reparo por excisão de nucleotídeos. 
O xeroderma pigmentoso é uma doença causada por uma falha em qual mecanismo de reparo? Quais são as características clínicas principais que representam essa doença?
Falha no reparo por excisão de nucleotídeos. Caracteristicas clínicas principais que representam essa doença: sensibilidade à luz UV, sardas e câncer de pele. 
Qual o principal objetivo da regulação gênica? Justifique sua resposta?
O objetivo da regulação gênica é evitar o gasto desnecessário de energia durante a síntese de transcritos gênicos e produtos de tradução, assim desligando a expressão dos genes quando seus produtos não são necessários, faz com que o organismo poupe energia para usa-la durante a síntese de produtos que aumentam sua taxa de crescimento. 
A regulação gênica é frequentemente mediada por proteínas que reagem a sinais ambientais, aumentando ou diminuindo a taxa de transcrição de genes específicos. Quais as duas características que as células precisam apresentar?
As células precisam ser capazes de ligar ou desligar a transcrição de cada gene ou grupo especifico de genes.
As células devem ser capazes de reconhecer condições ambientais, nas quais devem ativar ou reprimir a transcrição de genes relevantes. 
Conceitue os diferentes termos: elementos regulatórios, promotor, unidade de transcrição e gene. XXXXX
Esquematize a estrutura básica de um gene procarioto e eucarioto. XXXX
O que é um operon? 
Unidades genéticas reguladas coordenadamente (gene estrutural+ operador+ promotor). 
Qual o papel do operador?
O operador permite a ativação/ inativação do promotor. 
Baseado na figura abaixo, diferencie controle positivo e negativo da regulação gênica.
Controle positivo: o ativador se liga ao promotor possibilitando a transcrição.
Controle negativo: o repressor se liga ao promotor inibindo a transcrição. 
Explique o funcionamento do Operon Trp e os dois diferentes tipos de controle.
Na presença do triptofano, repressor liga-se à região do operador e impede que a RNA polimerase inicie a transcrição. A expressão dos genes é regulada por repressão no inicio da transcrição e por atenuação da transcrição quando o triptofano é prevalente no meio. 
Qual a diferença entre genes constitutivos e induzíveis?
Genes constitutivos: genes que são constantemente expressos.
Genes induzíveis: genes cuja expressão varia de acordo com as condições da célula. 
Qual a função do Operon Lac?
Segmento de DNA necessário para a produção de enzimas responsáveis pelo metabolismo da lactose. 
Qual o principal nível de controle da transcrição em eucariotos? Justifique sua resposta.
Controle em nível de transcrição, pois é o ponto onde se decide iniciar ou não a transcrição. 
Dê exemplos de sinais que regulam a expressão gênica em eucariotos.
Hormônios/ fatores de crescimento e de diferenciação celular/ contato célula a célula/ alterações nutricionais e alterações ambientais. 
O que é splicing alternativo? Qual a possível justificativa desse processo ocorrer em aproximadamente 74% dos genes?
É um processo pelo qual os exons de um pré- RNAm se ligam de diferentes maneiras. A possível justificativa desse processo ocorre em aproximadamente 74% dos genes é porque há diversas possibilidades de processamento, aumentando o número total de proteínas. 
O que caracteriza o controle epigenético?
Mudanças de expressão de um gene sem modificações na sequencia de bases de DNA. 
O que são sequências regulatórias (“enhancers”), com efeito, acentuador e silenciador?
O que são enzimas de restrição?
São enzimas que cortam a molécula de DNA através do reconhecimento de sequências nucleotídeos específicas. 
Com qual objetivo as enzimas de restrição são empregadas em técnicas de Biologia Molecular?
De onde foram isoladas as enzimas de restrição?
Das Bactérias. Essas enzimas existem naturalmente em bactérias, que as utilizam como meio de defesa aos ataques de vírus que injetam moléculas de DNA em suas células, para se reproduzirem. 
Por que as enzimas de restrição são palídromes?
O sítio possui a mesma sequência de nucleotídeos com polaridades invertidas.
Como é representada a nomenclatura das enzimas de restrição?
Primeira letra maiúscula é gênero e as duas outras minúsculas são especiais. Ex: EcoRi.
Diferencie enzimas com extremidades abruptas e coesivas.
Enzimas com extremidades abruptas faz a clivagem no eixo de simetria. Enzimas com extremidades coesivas faz a clivagem ao redor do eixo de simetria. 
Qual o objetivoda eletroforese?XXXX
A ataxia espinocerebelar tipo I (SCA1) é uma doença autossômica dominante, caracterizada por ataxia cerebelar progressiva, disartria e disfunção bulbar eventual. A idade de início típica é na terceira ou quarta década de vida, e a sobrevida gira em torno de 30 anos após o diagnóstico. O início da doença na infância, embora pouco comum, já foi documentado. Neste caso, a doença é mais grave e de mais rápida progressão, podendo causar a morte antes dos 16 anos de idade. As manifestações fenotípicas da SCA1 são bastante inespecíficas, por isso, o diagnóstico da mesma só pode ser confirmado através do uso de testes moleculares. A base molecular da doença é um aumento no número de trinucleotídeos CAG no primeiro exon do gene SCA1. Os indivíduos normais possuem de 6 a 44 repetições desta trinca, as quais são comumente interrompidas por seqüências CAT. De 36 a 38 repetições os alelos são considerados intermediários, com pouca chance de expansão. Alelos com 39 a 44 repetições são considerados normais quando interrompidos pelos trinucleotídeos CAT, caso contrário, são considerados mutados (o que requer análises adicionais). Os indivíduos que possuem alelos com 44 a 91 repetições são afetados. O diagnóstico molecular da SCA1 é feito através da amplificação por PCR da região gênica que contém a expansão. Sabendo que quanto maior o número de expansões maior o fragmento gerado no PCR, e que: até 160 pb = até 35 repetições; de 163 a 169pb = alelos intermediários; de 172 a 187pb = 39 a 44 repetições; acima de 187pb = alelos mutados, conclua sobre a presença de SCA1 ou não em 4 indivíduos não relacionados.XXXX
O que é reação em cadeia da polimerase (PCR)?
Técnica que permite amplificar um segmento de DNA especifico em um tubo de ensaio. 
Quais são as 3 fases da PCR? 
Desnaturação (94°C- 96°C) fase que proporciona a abertura da fita dupla.
Pareamento (54°C- 60°C) ligação do primer.
Extensão (72°C) adição ou polimerização de bases. 
Quais os principais constituintes da PCR? Compare a DNA polimerase com a Taq DNA polimerase.
Primers, tampão, MgCl2, αNTP, H2O, DNA e taq DNA polimerase. 
A Taq DNA polimerase diferentemente da DNA polimerase só é estável quando aquecida. 
Quais as vantagens e limitações da PCR?
O segredo do sucesso da PCR reside na capacidade que ela tem de amplificar uma sequência precisa de DNA aliada à sua simplicidade, rigor, elevada sensibilidade e especificidade. Não é necessário isolar o DNA que se pretende amplificar (mesmo que se encontre misturado com DNA de outras espécies), uma vez que a especificidade da PCR é dada pelos primers. É uma técnica rápida, barata e segura. Contudo, a PCR também tem limitações, como a necessidade de conhecer a sequência de DNA a amplificar para que possam ser sintetizados primers específicos. Outras desvantagens são a relativa facilidade com que ocorre contaminação da amostra por DNA estranho (uma vez que se trata de uma técnica muito sensível) e a limitada extensão da sequência que é possível amplificar (é difícil aplicar a PCR a sequências maiores do que 5kb). Pode também ocorrer incorporação errónea de bases durante a replicação.
O que são marcadores genéticos?
Sequência de DNA que não decodifica proteínas. 
Diferencie STRs, VNTRs e SNPs.
STR: Os STR’s (minissatélites) são regiões repetitivas do DNA que são obtidas por meio da técnica de reação em cadeia de polimerase, sendo possível por meio dessa técnica realizar a tipagem do DNA com quantidades mínimas de amostras, tais como, fio de cabelo, manchas de sangue em uma arma, entre outras.
VNTR: são bastante polimórficos, apresenta de 10 a 100 repetições, para a sua analise é necessário maior quantidade de amostra biológica. 
 SNP: são regiões do genoma em que uma única base varia entre os alelos. Estes marcadores são considerados a classe polimórfica mais abundante identificada 12 no genoma humano. Promessa para substituir os STRs. 
Qual a vantagem do STR em relação ao VNTR?
Requer menor quantidade de amostra biológica. 
O que é mutação dinâmica? Dê exemplo de uma doença causada por uma mutação dinâmica. XXXXX
O que é genética forense?
É uma área do conhecimento que trata da utilização de conhecimentos e técnicas da genética e biologia molecular no auxilio a justiça criminal e civil. 
Por que o DNA é utilizado na genética forense?
Por ser encontrado em todos os fluidos e tecido biológicos humanos, além disso, é estável, possui baixíssima reatividade química e tem grande resistência a degradação. 
Como os polimorfismos genéticos podem auxiliar na genética forense?XXXX
Qual a vantagem para genética forense do STR do cromossomo y?
Apresentam baixa taxa de mutação, é utilizado para casos onde o suspeito pai é falecido, e para evitar a exumação, a análise é feita em parentes do sexo masculino do suposto pai. 
Qual a diferença do DNA nuclear e DNA mitocondrial? Em qual situação o DNA mitocondrial deve ser utilizado na genética forense?
O DNA mitocondrial só é de origem materna, diferentemente do DNA nuclear. É utilizado quando o DNA nuclear está totalmente degradado. 
Por que o método de colheita do material biológico para investigação forense deve seguir um modelo de procedimento?XXXX
Para investigação de paternidade o que deve ser levado em consideração na análise?
A existência no filho de uma banda (ao alelo) de origem materna e outra de origem paterna. 
O que é câncer? 
Coleção de doenças que compartilham a característica de crescimento celular incontrolado. 
Quais os fatores que contribuíram para mudança da distribuição de doenças no panorama da saúde mundial?
Diferencie neoplasma, neoplasia e câncer.
Neoplasma: massa de célula de crescimento indefinido e descontrolado, ou seja, com o fenótipo alterado.
Neoplasia: processo de proliferação celular descontrolada.
Câncer: tumor maligno.
Faça algumas considerações sobre ciclo celular e câncer.
A origem das células cancerosas está associada a anomalias na regulação do ciclo celular e à perda de controle da mitose. Alterações do funcionamento de genes controladores do ciclo celular, em decorrência de mutações, são relacionados ao surgimento de um câncer. Duas classes de genes, os proto-oncogenes e os genes supressores de tumor são os mais diretamente relacionados à regulação do ciclo celular. Os proto-oncogenes são responsáveis pela produção de proteínas que atuam na estimulação do ciclo celular, enquanto os genes supressores de tumor são responsáveis pela produção de proteínas que atuam inibindo o ciclo celular. Dizendo de outro modo: os proto-oncogenes, quando ativos, estimulam a ocorrência de divisão celular e os genes supressores de tumor, quando ativos, inibem a ocorrência de divisão celular. O equilíbrio na atuação desses dois grupos de genes resulta no perfeito funcionamento do ciclo celular. Mutações nos proto-oncogenes os transformam em oncogenes ( genes causadores de câncer). As que afetam os genes supressores de tumor perturbam o sistema inibidor e o ciclo celular fica desregulado, promovendo a ocorrência desordenada de divisões celulares e o surgimento de células cancerosas. 
Cite características das células tumorais.
Crescimento e multiplicação descontrolada/ habilidade de crescer sob condições de hipóxia/ indução de angiogênese/ desenvolvimento de propriedades imunológicas diferentes/ expressão gênica alterada. 
Qual a etiologia do câncer?
Mutações na sequencia de DNA e alterações na regulação gênica. 
O que são proto-oncogenes?
Genes que atuam positivamente na regulação da proliferação celular. 
O que são oncogenes?
Os proto oncogenes alterados torna-se oncogenes, esses, por sua vez, aumentam a taxa de crescimento e proliferação, transformação maligna. 
O que promove a ativação de oncogenes?
Mutação de ponto, inserção e deleção de bases/ inserção viral e translocação cromossômica. 
O que são genes supressores de tumor?
É um gene que reduz a probabilidade de uma célula num organismo multicelular se tornar um tumor. 
Como são classificadosos genes supressores de tumor?
Gatekeepers e caretakers 
Como atuam os genes protetores (“gatekeepers”) e os genes de manutenção (“caretakers”)?
Genes supressores de tumor podem ser do tipo: gatekeerps ou caretakers. Os gatekeerps são genes que impedem a divisão e diferenciação celular. Caretakers são genes que atuam no sistema de reparo (mantem baixa as taxas de mutação/ mantêm a estabilidade do genoma). 
Qual a principal função do gene supressor de tumor P53?
Impede a replicação de DNA danificado, tem ação no mecanismo de reparo e ação no mecanismo de apoptose. 
Quais os fatores de risco para câncer hereditário?
Muitos familiares afetados, idade muito precoce na família, quando alguém teve mais de um tipo de câncer e se ocorreram tipos raros de câncer na família. 
Dê exemplos de agentes carcinogênicos.
Químico: (cigarro e cigarro)/ Físico (raio- X) e biológico (bactérias). 
Como a genética pode ser utilizada para diagnóstico, prognóstico e tratamento do câncer?
Traçando o perfil molecular do tumor
O conteúdo básico de genética molecular auxilia no entendimento de conceitos mais direcionados. Para que essa base seja efetiva faça um resumo dos principais eventos que ocorrem em nível de DNA, desde sua estrutura até regulação de suas proteínas. Escolha um dos eventos para justificar o surgimento de um tumor maligno. XXXX
Estrutura do DNA ( Replicação ( Transcrição ( Processamento ( Tradução ( Regulação Gênica
 (
 Código Genético 
190 pb
160 pb