Lista: mutação câncer expressão genica

Prévia do material em texto

MUTAÇÃO E CÂNCER 
1. Defina brevemente: 
a) Mutação: Alterações que surgem de forma natural ou induzida no material genético dos organismos.
b) Mutação gênica: são mudanças ocasionais que ocorrem nos genes, ou seja, é o procedimento pelo qual um gene sofre uma mudança estrutural. As mutações envolvem a adição, eliminação ou substituição de um ou poucos nucleotídeos da fita de DNA. Afetam um único gene. 
c) Mutação cromossômica: ocorrem alterações de partes inteiras de cromossomos, modificando a sequência de genes de um cromossomo, denominado alterações estruturais ou até o número de cromossomos, que são as alterações numéricas.
d) Substituição de base: são aquelas em que um par de bases é substituído por outro par de bases; elas são chamadas de transição, quando a substituição ocorre entre bases da mesma classe, purina para purina (A – G) e pirimidina para pirimidina (T – C); e de transversão, quando a substituição é entre bases de classe diferente, purina para pirimidina e pirimidina para purina.
e) Inserção ou deleção de base: Inserções ou deleções de trincas de nucleotídeos acrescentam ou excluem um aminoácido da cadeia polipeptídica. E isto faz com que a proteína tenha um determinado aminoácido a mais ou a menos, mas ela não vai ter toda a seqüência de aminoácidos alterada.
2. As inserções ou deleções de base, podem levar a modificações no quadro de leitura do mRNA durante a tradução. Essas modificações no quadro de leitura, podem resultar em mutações de perda de sentido (missense), sem sentido (nonsense) e silenciosas. Com base nisso, correlacione os mRNAs e suas proteínas correspondentes: 
5’- UUUAGUGAACCGCAUCUU – 3’ (mRNA selvagem) 
Fen-Ser-Glu-Pro-His-Leu 
a) 5’ – UUUGUGAACCGCAUCUU – 3’ (mRNA mutante) 
Fen-Val-Asn-Arg-Ile 
b) 5’- UUUAGCGAACCGCAUCUU – 3’ (mRNA mutante) 
Fen-Ser-Glu-Pro-His-Leu 
c) 5’- UUUAGCUGAACCGCAUCUU – 3’ (mRNA mutante) 
Fen-Ser-Parada 
(a) Mutação de perda de sentido 
(c) Mutação sem sentido 
(b) Mutação silenciosa 
3. As mutações podem ser avaliadas quanto a seus efeitos fenotípicos. Sabendo disso, defina brevemente: 
a) Mutação neutra: é uma mutação missense (sem sentido) que apesar de apresentar alteração em um aminoácido, não altera significativamente a função da proteína. Geralmente ocorre quando um aminoácido é substituído por outro que é quimicamente semelhante ou quando o aminoácido afetado tem pouca influência na função das proteínas. 
b) Mutação de perda de função: As mutações de perda de função provocam perda completa ou parcial da função normal. Ela modifica a estrutura da proteína de modo que ela não funciona mais corretamente. 
c) Mutação de ganho de função: A célula produz uma proteína ou produto de gene cuja função não existe normalmente. 
d) Mutação condicional: Expressam apenas em algumas circunstâncias. 
e) Mutação letal: Provocam a morte prematura. 
f) Mutação supressora: É uma mudança genética que esconde ou suprime o efeito de outra mutação. Ela ocorre em um sítio diferente do sítio de mutação original. Dessa forma, um individuo com essa mutação é um duplo mutante, visto que tem a mutação original e a supressora e exibindo um fenótipo selvagem não mutante. 
4. Mutações são sempre ruins? Justifique sua resposta. 
A mutação é a fonte de todas variações genéticas, a matéria-prima da evolução. A capacidade dos organismos em se adaptar à mudança ambiental depende da variação nas populações naturais e a variação genética é produzida pela mutação. Muitas mutações tem efeitos prejudiciais e são a causa de muitas doenças e distúrbios, mas as mutações também são úteis para examinar processos biológicos fundamentais. 
5. Complete: 
a) Os genes nos quais as mutações causam câncer são classificados em duas categorias distintas: os oncogenes e os genes supressores tumorais.  
b) A morte celular programada é uma função importante no desenvolvimento e é necessária para o desenvolvimento morfológico de várias estruturas.
c) Independente do câncer ocorrer esporadicamente em uma pessoa, como resultado de uma mutação somática, ou repetidamente em muitas pessoas de uma família, como uma característica hereditária, o câncer é uma doença genética. 
d) O desenvolvimento do câncer (oncogênese) resulta de mutações em um ou mais do vasto arranjo de genes que regulam o crescimento celular e a morte celular programada.  
e) Câncer é o nome usado para descrever as mais virulentas formas de neoplasia. Para que um neoplasma seja um câncer, ele deve também ser maligno, o que significa que o seu crescimento não é mais controlado e o tumor é capaz de progredir invadindo tecidos vizinhos ou espalhando-se (metastatizando) para locais mais distantes, ou ambos.  
Oncogenes - morte celular programada - doença genética - genes supressores tumorais - crescimento celular - maligno 
CONTROLE DA EXPRESSÃO GÊNICA EM PROCARIOTOS 
1. A transcrição de genes pela RNA polimerase requer energia, então um óperon bacteriano geralmente não está ativo. Em bactérias E. coli, o óperon trp codifica genes para a síntese de triptofano, e o óperon lac codifica genes para a digestão da lactose. Qual das seguintes cepas de E. coli geralmente utiliza sua energia de forma mais eficiente? 
a) Uma cepa na qual a RNA polimerase é impedida de transcrever o operon trp na presença de triptofano 
b) Uma cepa na qual a RNA polimerase é impedida de transcrever o operon lac na presença de lactose 
c) Uma cepa na qual a RNA polimerase transcreve o operon trp quando há presença de triptofano 
d) Uma cepa na qual a RNA polimerase transcreve o operon lac quando há ausência de lactose 
2. Quais das seguintes afirmações são verdadeiras quanto a regulação gênica em procariotos? 
I - A expressão de genes procarióticos pode ser induzida ou reprimida. 
II - Óperons envolvidos na regulação gênica procariótica sempre promovem transcrição. 
III - Genes procarióticos são geralmente transcritos como um grupo e têm um único promotor. 
IV - A regulação gênica em procariotos é mais complexa que em eucariotos. 
a) I e II estão certas 
b) I e III estão certas 
c) III e IV estão certas 
d) II e III estão certas
3. O óperon lac é um dos mais estudados em procariotos. A transcrição geralmente está desativada através de uma proteína reguladora que é transcrita na forma ativa. Na presença de lactose, a proteína reguladora é desativada e não consegue mais se ligar ao operador e, por consequência, há a transcrição do óperon lac. Sabendo disso, responda: 
a) O Óperon lac é induzível positivo. Induzível, porque a transcrição geralmente está desativada e deve ser induzida na presença da lactose e positivo, pois a proteína que regula a transcrição é uma ativadora. 
b) O Óperon lac é induzível negativo. Induzível, porque a transcrição geralmente está desativada e deve ser induzida na presença da lactose e negativo, pois a proteína que regula a transcrição é uma repressora. 
c) O Óperon lac é reprimível negativo. Reprimível, porque a transcrição geralmente está ativada e deve ser reprimida na presença da lactose e negativo, pois a proteína que regula a transcrição é uma repressora. 
d) O Óperon lac é reprimível positivo. Reprimível, porque a transcrição geralmente está ativada e deve ser reprimida na presença da lactose e positivo, pois a proteína que regula a transcrição é uma ativadora. 
4. Escolha a alternativa correta: 
Genes estruturais: codificam as proteínas que atuam no metabolismo ou na biossíntese ou têm uma função estrutural na célula. Podem ser expressos de forma contínua (constitutivos). 
Genes regulatórios: são aqueles cujos produtos (RNA ou proteínas) interagem com outras sequências de DNA e afetam a transcrição ou a tradução dessas sequências.  
Proteínas reguladoras: proteínas que se ligam a sequências de DNA/RNA e afetam sua expressão.  Podem ser repressoras ou ativadoras 
a) Gene repressor, gene estrutural e proteína reguladora 
b) Proteína reguladora, gene repressor e gene estrutural 
c) Gene estrutural, gene repressor e proteína reguladora 
5. No óperon trp, o que acontece ao repressor trp na ausência de triptofano? 
a) Elese liga ao operador e reprime a transcrição. 
b) Ele não pode se ligar ao operador e ocorre a transcrição. 
c) Ele se liga ao gene regulador e reprime a transcrição. 
d) Ele não pode se ligar ao regulador e ocorre a transcrição.
CONTROLE DA EXPRESSÃO GÊNICA EM EUCARIOTOS 
1. Uma célula do fígado e uma célula da pele possuem as mesmas sequências genéticas, mas desempenham funções diferentes. Qual das seguintes afirmações melhor explica como isso é possível? 
a) Diferentes mutações ocorrem em cada tipo de célula, mudando as instruções genéticas. 
b) Diferentes genes são ativados na célula do fígado e na célula da pele. 
c) As células do fígado e as células da pele contêm genes diferentes. 
d) Cada tipo de célula é controlado por óperons e operadores. 
2. Em que pontos a expressão gênica de eucariotos pode ser regulada? Explique brevemente cada um deles. 
· Modificações da cromatina: A estrutura da cromatina pode ser regulada. Uma cromatina mais aberta ou mais “relaxada” faz com que o gene esteja mais disponível para a transcrição. Complexos de remodelagem da cromatina fazem com que o nucleossomo deslize para uma localização diferente ou removem o nucleossomo do DNA ou substituem por uma variante de histona. Enzimas modificadoras de histonas provocam modificações nas caudas N-terminais de histonas. 
· Regulação da transcrição: Conjuntos de proteínas de fator de transcrição se ligam a sequências de DNA específicas dentro ou perto de um gene, promovendo ou reprimindo sua transcrição para um RNA. Promotores: Região do DNA que é reconhecida pela maquinaria transcricional, ligando-se a proteínas que iniciam a transcrição. Estão localizados adjacentes ao gene que regula. Especificam o local/locais do inicio da transcrição, além de especificar a direção. 
Ativadores: Proteínas reguladoras da transcrição devem se ligar a promotores regulatórios e aos acentuadores. Se ligam ao DNA e a outras proteínas do aparato de transcrição. 
Repressores: Apresentam 3 formas de atuação, como a competição com ativadores pelo sítio acentuador; Ligar a sítios próximos ao acentuador e evitar contato do ativador com o aparato de transcrição; Interferência direta com a montagem do aparato basal de transcrição. 
· Regulação do splincing e processamento: Splincing, capping e adição de uma cauda poli-A a uma molécula podem ser regulados, de modo que possa sair do núcleo. Diferentes mRNA podem ser feitos a partir de um mesmo prémRNA através do splincing alternativo. 
· Regulação do transporte: Cada RNA se liga a um fator de exportação diferente. 
· Degradação do mRNA: A degradação por enzimas que encurtam o comprimento da cauda poli-a; Enzimas de desencapeamento podem remover o cap de 7-metilguanosina; Um mRNA pode ser clivado internamente por uma endonuclease, expondo extremidades desprotegidas, por meio das quais a degradação pode continuar. 
· Regulação traducional: A tradução de um mRNA pode ser aumentada ou inibida por reguladores. O mecanismo de regulação da expressão gênica por meio dos pequenos RNAs é chamado de interferência por RNA. 
· Modificações nas proteínas: As proteínas podem sofrer uma variedade de modificações como serem quebradas ou marcadas com grupos químicos. Essas modificações podem ser reguladas e podem afetar a atividade ou o comportamento da proteína, podendo ocorrer: Fosforilação de proteínas; Proteínas quinases e fosfatases; Glicolisação; Metilação; Acetilação; Adição de âncoras lipídicas. 
3. Explique o mecanismo de ação dos fatores de transcrição ativadores e repressores.
Para um gene ser transcrito, é necessário que a enzima RNA polimerase una-se ao DNA do gene, aderindo ao promotor. Nos eucariontes, isso só acontece com o auxílio das proteínas chamadas de fatores de transcrição que podem tornar a ligação da RNA polimerase ao promotor do gene mais fácil ou mais difícil. 
Ativadores: Como o próprio nome diz ativam a transcrição, podendo ajudar os fatores de transcrição gerais ou a RNA polimerase a se ligar com o promotor. 
Repressores: Reprimem a transcrição, ou seja, um repressor pode atrapalhar os fatores de transcrição ou a RNA polimerase, impedindo a sua ligação com o promotor ou o início da transcrição.