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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E DESPORTO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE GENÉTICA – (BG038) LISTA COMPLEMENTAR (ESTRUTURA DO DNA E RNA; ORGANIZAÇÃO DE GENOMAS, REPLICAÇAO; TRANSCRIÇAO E TRADUÇAO; NOÇÕES DE MUTAÇAO ) 1. Esquematize a estrutura da dupla hélice do DNA, indicando as ligações; pentoses; bases nitrogenadas e posição das pontas 5’- 3’. 2. Assinale se as sentenças são verdadeiras (V) ou falsas (F) e corrija as falsas: ( ) As bases nitrogenadas G – C são ligadas por três pontes de hidrogênio enquanto que A – T são ligadas por duas pontes de hidrogênio. ( ) Quanto maior o número de G-C menor e a resistência da molécula dupla hélice de DNA. ( ) Nucleotídeos pirimidina são (C-G), já as purinas são (A-T). ( ) As pirimidinas possuem anel único e as purinas apresentam anel duplo. ( ) A quantidade de nucleotídeos pirimidina e´ sempre igual `a quantidade de nucleotídeos purina. 3. (Griffths et al., 2006, p. 239) Como a estrutura da dupla hélice sugere um mecanismo para a replicação do DNA? 4. (Griffths et al., 2006, p. 103) Como ocorre o empacotamento do DNA dentro do núcleo? 5. Relacione as colunas: Pesquisador Data Experimento/Descoberta (A) James Watson e Francis Crick 1928 injeção de linhagens de S.pneumoniae em camundongos– princípio transformante (B) Frederick Griffith 1961 hibridização - síntese de RNA instável- DNA era molde para a síntese de moléculas instáveis de RNA e havia correlação entre o aumento de RNA instável e síntese protéica (C) Rosalind Franklin e Maurice Wilkins 1953 comprovam o modelo de replicação semiconservativa (D) Brenner e col. 1958 marcação com isótopos radioativos de enxofre e fósforo nos fagos T2 e posterior cultura bacteriana. Descoberta de que o DNA era o suporte físico do material hereditário. (E) Hall e Spiegelman 1962 relação quantitativa entre as bases do DNA: a proporção entre A-T é sempre igual, e o mesmo ocorre entre G-C (F) Fraenkel-Conrat 1952 provou que o cromossomo de E.coli tem dupla hélice de DNA (G) Meselson e Stahl 1961 modelo da dupla hélice de DNA (H) Theodore Diener e cols. 1960 viroides (I) John Cairs 1982 Padrão de difração de raios X – molécula helicoidal (J) Stanley Prusiner 1952,3 Utilizando enzimas descobriram que o DNA e´ o princípio transformante (K) Hershey-Chase 1957 o RNA e´ responsável por carregar a mensagem contida na molécula de DNA ate os ribossomos (RNAm) (L) Avery; MacLeod e McCarty 1950 descobrimento dos Príons (M) Erwin Chargaff e cols. 1944 vírus do mosaico do tabaco – RNA 6. Defina: a) Cromossomo; b) Centrômero; c) Telômero; d) Heterocromatina; e) Eucromatina; f) Organizadores nucleares. 7. Se o conteúdo de CG de uma molécula de DNA é de 56%, quais são as percentagens das quatro bases (A, T, C e G) nessa molécula? 8. Se os quatro desoxinucleotídeos mostrassem pareamento inespecífico de bases (A com C, A com G, T com G, e assim por diante), a informação única contida em um gene seria mantida após várias rodadas de replicação? 9. Qual dos seguintes itens não é uma propriedade-chave do material hereditário? a) Ele deve ser capaz de ser copiado com precisão. b) Ele deve codificar a informação necessária para formar proteínas e estruturas complexas. c) Ocasionalmente ele deve mutar. d) Ele deve ser capaz de se adaptar a cada um dos tecidos do corpo. 10. Suponha que uma molécula de DNA representada em A seja replicada numa solução de trifosfato de adenosina (adenina) com o fósforo marcado radioativamente. Ambas as moléculas filhas são radioativas? Repita a resposta para a molécula representada em B e explique! A) 5’ – AAAAAAAAAAA – 3’ 3’ – TTTTTTTTTTTTT – 5’ B) 5’ – ATATATATATATAT – 3’ 3’ – TATATATATATATA – 5’ 11. Cite 3 características básicas que diferenciam a molécula de DNA do RNA. 12) Assinale verdadeiro ou falso para as alternativas relacionadas abaixo e corrija as alternativas falsas. (__) Transição converte uma purina-pirimidina para outra purina-pirimidina e são 4 tipos de transição; AG e TC. ________________________________________________________________________________ (__) Transversão converte uma purina-pirimidina para pirimidina-purina e são 8 tipos de transversões; AT, GC, AC, e GT. ________________________________________________________________________________ (__) Mutação silenciosa resulta em mudança do amino ácido para outro de propriedades semelhantes. ________________________________________________________________________________ (__) Mutações sem sentido resultam na criação de um códon de parada. ________________________________________________________________________________ (__) As mutações que ocorrem em células somáticas geralmente são difundidas para as gerações seguintes. ________________________________________________________________________________ (__) A base nitrogenada Guanina (G) pareia com Timina (T) através de três pontes de hidrogênio, diferente da Citosina (C) que pareia com Adenina (A) através de duas pontes de hidrogênio. ________________________________________________________________________________ 13) Qual a principal diferença entre E. coli (Procarioto) e S. cerevisiae (Eucarioto) quanto à origens de replicação? Justifique sua resposta. 14) Cite três tipos de RNA e cite suas principais funções. 15) Assinale dentre as alternativas referentes a transcrição quais são relacionadas a Procariotos (P) e Eucariotos (E) ou ambos (A). ( ) Geralmente o mRNA não apresenta modificações. ( ) O processo de transcrição e tradução pode ser acoplado. ( ) O mRNA inicial é diferente do final. ( ) O processo de transcrição ocorre no citoplasma. ( ) O processo de transcrição é separado do de tradução. ( ) Antes do término da transcrição a tradução já é iniciada. ( ) Apresenta processamento pós-transcricional. GABARITO: 1. 2. (V) (F) O DNA com mais pares G-C do que A-T e´ mais estável em função do número maior de pontes de hidrogênio que os ligam. (F) Nucleotídeos pirimidina são (T-C-U) e purinas são (A-G) (V) (V) 3. As duas metades da dupla hélice devem se separar e devido `a especificidade do pareamento de bases, ambas devem agir como moldes para a polimerização dos novos filamentos, formando assim duas duplas hélices filhas idênticas. 4. Pela helicoidizaçao e dobramento. O DNA e´ helicoidizado e superelicoidizado e suas super hélices são dispostas como alças em um arcabouço central. 5. Pesquisador Data Exper./Descoberta A B B B D/E E C A G D G K E I M F K I G D/E A H H H I J C J C L K F D L M J M L F Grupo fosfato Ligação fosfodiester 6. a) Cromossomo: Constituído por DNA altamente condensado `a proteínas histonicas podendo ser visualizado durante a mitose e meiose. Possui diversos genes em uma posição linear especifica, com arranjos diferentes em cada cromossomo. Alem das seqüências gênicas, são constituintes importantes as regiões repetitivas e não-gênicas. Cada espécie possui um numero especifico de cromossomos, alem disso a forma e tamanho dos cromossomos pode variar entre as espécies. O tamanho dos cromossomos também pode ser diferente dentro do mesmo genoma. b) Centrômero: e´ a região do cromossomo na qual se ligam as fibras do fuso. O cromossomo parece ser constrictado na região do centrômero. A posição desta constricçãodefine a proporção dos dois braços cromossômicos. As posições dos centrômeros são categorizadas como telocêntrica (em uma ponta); acrocêntrica (deslocada do centro) e metacêntrica (no meio do cromossômico). Os centrômeros são regiões de DNA repetitivo - satélite. c) Telômeros: são as extremidades dos cromossomos, composto por seqüências repetitivas, não genicas, conservadas (TTAGGG)n. Sua principal função é manter a estabilidade estrutural do cromossomo. d) Heterocromatina: região altamente condensada dos cromossomos, quando tratados com substâncias químicas que reagem com o DNA (como o corante de Feulgen) são reveladas visualmente regiões distintas com características de coloração diferentes, sendo a heterocromatina fortemente corada. A posição de grande parte da heterocromatina no cromossomo é constante, sendo deste modo, uma característica hereditária. e) Eucromatina: ao contrario da heterocromatina, a eucromatina e´ pouco corada, sendo formada por regiões menos condensadas dos cromossomos. A eucromatina contem a maior parte dos genes ativos. f) Organizadores nucleolares: contem os genes que codificam RNA ribossômico. 7. Se o conteúdo C-G é 56% e essas bases estão devidamente pareadas, espera-se 28% de cada, sobrando 44% que seria das bases A-T. Sendo assim teríamos 28% C, 28% G, 22% A e 22% T. 8. Não, pois para garantir a replicação fiel da molécula é necessária a presença de um mecanismo específico de complementariedade e pareamento, visto que se uma base possui mais de uma base complementar, os pareamentos seriam mais aleatórios. 9. b, pois nem sempre o material genético é transcrito ou traduzido em proteínas. Existem regiões do DNA puramente regulatórias ou RNAs funcionais que não são traduzidos, etc. 10. Se as adeninas adicionadas possuem um marcador radioativo, apenas uma molécula filha de A será marcada, devido a replicação semiconservativa, onde conserva uma fita que servirá como molde para a fita complementar. A fita contendo os TTT... será radioativa por adicionar vários AAA... radioativos complementares, e a fita AAA... não será radioativa, pois adicionará TTT... não radioativos na fita complementar. Em B ambas fitas serão radioativas pois ambas possuem T, que serão complementados com A radioativos. 11. O DNA é dupla fita e o RNA simples fita; o DNA tem açúcar desoxirribose e o RNA tem o açúcar ribose; o DNA tem Timina enquanto o RNA possui Uracila em seu lugar. Etc. 12- (V) (V) (F) Mutação silenciosa não muda aminoácido. (V) (F) Geralmente são passadas as mutações que ocorrem em células germinativas. (F) Guanina pareia com Citosina através de três pontes de hidrogênio e Timina pareia com Adenina através de duas pontes de hidrogênio. 13- R: A E. coli, apresentam apenas uma origem de replicação no seu material genético diferente de organismos da S. cerevisiae, que apresentam várias origens de replicação. As diversas origens de replicação da S. cerevisiae é devido ao tamanho de seu DNA e servem para tornar mais rápido o processo de replicação. A diferença é que a E. coli contém uma única molécula de DNA circular e consegue sustentar o processo de replicação com apenas uma origem de replicação. 14- RNA mensageiro (mRNA): - Transcreve uma das fitas de DNA, transporta a informação do núcleo ao citoplasma. RNA ribossômico (rRNA): - Associado à tradução da mensagem genética na síntese proteica. RNA transportador (tRNA): - Moléculas pequenas de RNA com 73 a 93 nucleotídeos que funcionam como receptores e transportadores de aminoácidos, existe um tRNA para cada um dos 20 aminoácidos. 15- (P) (P) (E) (P) (E) (P) (E)