Genética Básica - Estudo Dirigido

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Melhoramento Genético
Exercício de Genética Básica
Aluna: Gabriela Costa Veras - 1494527
1. Defina cromossomos, DNA, RNA, cromatina, éxons e íntrons.
1. Cromossomo: é uma estrutura em formato de cordão formado por DNA e proteínas, localizado no
núcleo de células eucariontes. Cada cromossomo é uma fita única e linear de DNA, com proteínas
associadas que dobram e empacotam a fita do DNA em uma estrutura mais compacta.
2. DNA: ácido desoxirribonucléico, estrutura em dupla hélice formada por fitas complementares que
se unem por pontes de hidrogênio e armazenam informações genéticas.
3. RNA: formado a partir da molécula de DNA, é um ácido ribonucléico de cadeia única, essencial
para a síntese de proteína.
4. Cromatina: é um complexo de DNA e proteínas que se encontram dentro do núcleo das células
eucariótica, onde os ácidos nucléicos se encontram na forma de dupla-hélice e unidos por
proteínas chamadas histonas.
5. Éxons: são as sequências de nucleotídeos no DNA e no RNA que são conservadas na criação do
RNA maduro.
6. Íntrons: são as sequências de nucleotídeos no DNA e no RNA que não codificam diretamente
proteínas.
2. Descreva os tipos de RNAs e suas funções.
1. RNA mensageiro é o tipo de RNA que se apresenta em menor quantidade em uma célula, constituindo
cerca de 5% a 10% de todo o RNA celular. Ele é traduzido no processo de síntese de proteínas, sendo,
portanto, aquele que codifica as proteínas. Apresenta sequências de bases nitrogenadas que determinam
quais aminoácidos serão utilizados para formar uma determinada proteína.
2. RNA ribossômico: aquele que constitui o ribossomo. Assim que são sintetizados, os RNAr acumulam-se,
formando regiões conhecidas como nucléolos. Nesses locais, o RNAr combina-se com proteínas e origina
os ribossomos.
3. RNA transportador: pequenas moléculas de RNA, que servem como receptores e transportadores de
aminoácidos.
3. Através de desenho esquematize a estrutura de cada tipo de RNA após processamento:
4. Como se denomina o processo da síntese de RNAs em eucariotos?
Transcrição.
5. Descreva em detalhes os passos da transcrição.
O processo de transcrição inicia-se com o reconhecimento da sequência específica do DNA a ser
transcrita. As ligações de hidrogênio que unem as duas cadeias de DNA se rompem e as duas fitas se
separam. Apenas uma das duas fitas servirá como molde para a síntese de RNA.Na fase de elongação ou
alongamento, os nucleotídeos são incorporados a uma fita molde de DNA, e a outra fita de DNA
permanece inativa. Os nucleotídeos estão presentes no núcleo livremente e ligam-se à fita molde de uma
forma definida, pois as bases nitrogenadas são complementares. Assim que a fita de RNA está pronta, ela
se destaca da fita molde de DNA e se desloca em direção ao citoplasma, onde, em seguida, ocorre outro
processo, denominado de tradução (síntese de proteínas). As duas fitas de DNA, então, ligam-se
novamente. O afastamento e o encaixe das duas fitas de DNA ocorrem sob ação de uma enzima
denominada de RNA-polimerase, que se desloca sob a molécula de DNA durante o processo de
transcrição.
6. Descreva em detalhes os passos da tradução.
A tradução ocorre nos ribossomos, que estão situados no citoplasma. O mRNA é traduzido em proteína
pela ação de uma variedade de moléculas de tRNA, cada uma específica para cada aminoácido. A
sequência de nucleotídeos de uma molécula de mRNA é traduzida na sequência apropriada de
aminoácidos de acordo com as determinações do código genético. Existem 64 trincas possíveis de
nucleotídeos, sendo que apenas 61 codificam a produção de aminoácidos (2 sinalizam o início da
tradução), enquanto 3 trincas correspondem a sequências de término da tradução. A tradução tem início
com a associação de um ribossomo, um mRNA e um tRNA carregando o aminoácido metionina, que se
ligam ao sítio P do ribossomo. O anticódon do tRNA é UAC e seu códon no mRNA é AUG. Essa trinca
consiste no códon de inicialização. Um outro tRNA liga-se ao ribossomo no sítio A. Assim que os dois
primeiros tRNAs se encaixam nos sítios P e A, o ribossomo catalisa a ligação dos aminoácidos de seus
tRNAs, deslocando-se pela molécula de mRNA, espaço correspondente a uma trinca de bases. Conforme
o ribossomo se desloca, os sítios são ocupados por novos tRNAs com seus aminoácidos correspondentes
ao mRNA, e as ligações entre os aminoácidos são sintetizadas, até encontrar as sequências de
sinalização de término da tradução. A tradução termina quando um códon finalizador é encontrado na
mesma fita de mRNA que está sendo traduzida. Os códons são UGA, UAA ou UAG. Como estes códons
não são lidos, eles não têm efeito na tradução. Por fim, o polipeptídeo é liberado do ribossomo, que se
torna disponível para começar a síntese de outra proteína.
7. Descreva os tipos de estrutura proteica?
1. Estrutura primária: nível estrutural mais simples e mais importante, é uma sequência linear de
aminoácidos ao longo da cadeia polipeptídica da proteína.A estrutura primária da proteína resulta numa
longa cadeia de aminoácidos, com uma extremidade "amino terminal" e uma extremidade "carboxi
terminal"
2. Estrutura secundária: forma como os aminoácidos se organizam entre si na sequência primária da
proteína. Ocorre graças à possibilidade de rotação das ligações entre os carbonos alfa dos aminoácidos e
os seus grupos amina e carboxilo.
3. Estrutura terciária: resulta do enovelamento das hélices e das folhas pregueadas de uma estrutura
secundária e é mantida nessa posição por interações hidrófugas e hidrófilas
4. Estrutura quaternária: união de várias moléculas proteicas enoveladas num complexo multiprotéico. A
interação entre as moléculas é realizada através de ligações não covalentes
8. Descreva os tipos de ligações químicas na dupla-hélice do DNA.
As cadeias se ligam na parte interna da molécula por pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas de
cada uma delas. Entretanto, elas não se ligam aleatoriamente umas com as outras. Esses pares são
formados por ligações entre uma base nitrogenada púrica e outra pirimídica. Mais detalhada e
obrigatoriamente, a guanina se liga com a citosina e a adenina se liga com a timina. Assim, o DNA se
forma com o pareamento dos nucleotídeos que compõem as duas cadeias antiparalelas.
9. Explique qual é o significado dos termos replicação conservativa e semiconservativa.
Na replicação semiconservativa as duas fitas de DNA se desconectam e cada uma serve de modelo para
a síntese de uma fita complementar nova. O resultado são duas moléculas de DNA com uma fita original e
uma fita nova. Já na replicação conservativa a replicação do DNA resulta em uma molécula formada por
duas fitas originais de DNA (idênticas à molécula original de DNA) e outra molécula formada por duas
novas fitas (com exatamente a mesma sequência da molécula original)
10. Qual é o significado de primer e por que os primers são necessários para a replicação do DNA?
Primers são sequências iniciadoras replicação do DNA que possuem entre 18 e 30 pares de base. Eles
são necessários, pois a DNA polimerase precisa de uma extremidade 3' OH livre para iniciar a duplicação
da fita.
11. O que são helicases e topoisomerases?
As helicases são enzimas com função de quebrar as pontes de hidrogênio entre as bases, para que as
duas fitas de DNA se separem. Essa separação é essencial para que a forquilha de replicação se
movimente.
As topoisomerases são enzimas que permitem as alterações no grau de superenrolamento do DNA,
promovendo a quebra transitória de ligações fosfodiéster, gerando uma forma intermediária, na qual a
proteína continua ligada ao DNA, covalentemente, permitindo assim, que as fitas do DNA passem umas
sobre as outras, alterando o superenrolamento da molécula.
12. Por que a síntese do DNA é contínua em um filamento e descontínua no filamento oposto?
Isso ocorre devido ao fato de cada filamento de DNA ser composto por uma sequência de bases
nitrogenadas. De forma que a adenina se liga com a timina e a guanina se liga com a citosina, não sendo
possível a ocorrência de continuidadenos dois filamentos, causando uma variação entre eles
13. A fase de iniciação começa quando a RNA polimerase reconhece no DNA a região que marca o
início da transcrição. Que nome recebe essa região? Justifique sua resposta
a) Transcritora.
b) Promotora.
c) Iniciadora.
d) Start.
e) Reconhecedora.
Justificativa: Item B. Pois a transcrição começa quando a RNA polimerase se liga a uma sequência
promotora próxima ao início de um gene, que pode ser diretamente ou através das proteínas auxiliares.
14. Considere as definições da área da Genética que estão citadas abaixo. Quais são corretas?
Justifique sua resposta.
I. Alelos são versões de um gene.
II. Genes são as porções do DNA que transcrevem.
III. Transcrição é o processo de síntese proteica.
a) Apenas I e II.
b) Apenas I e III.
c) Apenas II e III.
d) I, II e III.
Justificativa: Apenas os itens I e II estão corretos, letra A pois a palavra transcrição não se adequada ao
item III, pois o processo de síntese protéica é a tradução.
15. A sequência de bases abaixo corresponde a uma parte do primeiro éxon do gene da cadeia alfa
da hemoglobina. O trecho inicial deste gene, ou seja, a sequência de bases da fita sense (não
molde) de DNA, correspondente ao primeiro éxon.
5’ ...ACCCACCATGGTGCTGTCTCCTGCCGACAAGACCAACGTC...3’
a) A partir da extremidade 5’ da fita de DNA apresentada acima, há a indicação (em amarelo) da trinca de
bases que corresponde ao ponto inicial onde começa a tradução (códon iniciador da região codificante),
resultando assim no primeiro aminoácido da cadeia polipeptídica. Que sequências terão a fita molde de
DNA (3´→ 5´) e a fita de RNA mensageiro (5´→ 3´), respectivamente?
a. DNA: 3’ TACCACGACAGAGGACGGCTGTTCTGGTTGCAG 5’:
b. RNA: 5’AUG GUG CUG UCU CCU GCC GAC AAG ACC AAC GUC 3’
b) Quais são os primeiros dez aminoácidos da cadeia polipeptídica que será formada a partir da fita de
RNA mensageiro (utilize o quadro do código genético seguinte)? (Não esqueça que o primeiro códon
traduzido é o iniciador!)
MET – VAL – LEU – SER – PRO – ALA – ASP – LIS – TRE – ASN