Estudo dirigido-Biologia Molecular

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Biologia molecular 
Estudo dirigido 
01. O quadro abaixo contém informações retiradas do National 
Center for Biotechnology Information (NCBI) acerca do genoma de 
organismos procarióticos. Com base nos conhecidos de Biologia 
Molecular complete o quadro e responda as perguntas a seguir: 
 
 
Organismo Model
o 
RefSeq Tamanho 
(Mb) 
GC% Proteína rRNA tRNA Outro 
RNA 
Gene 
Escherichia 
coli 
Chr NC_000913.3 4,64 50,8 4.285 22 86 79 4.609 
Mycoplasma 
genitalium 
Chr NC_000908.2 0.58 31.7 511 3 36 3 563 
Halobacterium 
salinarum 
Chr NZ_CP03863
1.1 
2.18 67.1 2,224 3 48 2 2,323 
Thermus 
aquaticus 
Chr NZ_CP01082
2.1 
2.16 68.1 2,212 6 49 4 2,341 
 
 
02. Responder os seguintes itens: 
a) Faça um breve comentário sobre os hábitats em que vivem os 
organismos pesquisados (você pode encontrar essas informações 
no site do NCBI, outros sites de internet e/ou livros de 
Microbiologia). 
Resposta: 
Escherichia coli - É encontrada no intestino grosso de vertebrados, 
principalmente nos seres humanos, mas também podem ser 
encontradas nos andares de hospitais e estabelecimentos de 
cuidados de longo prazo. Faz parte da flora intestinal comensal, 
trazendo benefícios ao homem, pois ajuda na produção de 
algumas vitaminas, além de participar da digestão de alimentos, 
indigeríveis sem sua presença. Todavia quando encontrada fora 
do intestino, ela pode causar diversos problemas de saúde como 
por exemplo, infecções no trato urinário. 
Mycoplasma genitalium - Encontrado em regiões urogenitais e 
retais, além de não habitualmente no trato respiratório. Geralmente 
se hospedam intracelularmente e já foram visualizados dentro de 
vacúolos próximos ao núcleo e no citoplasma de células de fígado 
de macacos (UENO, 2008). Mais comum no trato urogenital de 
homens, no entanto, já foi observado aderido nas células epiteliais 
das trompas de falópios de mulheres. 
Halobacterium salinarum – Pode ser encontrado naturalmente em 
ambientes com elevadas concentrações de sal aproximadamente 
4,5 M, ou seja, 10 vezes mais a concentração de sal do mar, tendo 
como exemplo salinas e lagos da cor púrpura. Possuem vesículas 
que possibilitam uma flutuação, favorecendo a sobrevivência 
desses organismos nesses ambientes. 
Thermus aquaticus – Pode ser encontrado em fontes termais 
naturais, como as fontes presentes no Parque Nacional de 
Yellowstone e na Califórnia, aberturas hidrotermais, além de 
poderem serem encontrados em fontes térmicas feita pelo homem, 
como a água quente da torneira e águas climatizadas 
industrializadas. Prosperam em temperaturas de 
aproximadamente 80 ºC e já foram encontradas em águas quase 
no ponto de ebulição. 
b) Indique os organismos que possuem o maior e o menor genoma. 
Maior: Escherichia coli com cerca de 4,640.000 pares de bases, 
ou 4,64 Megabases (Mb) 
Menor: Mycoplasma genitalium com cerca de 582.000 pares de 
base, ou 0,58 Megabases (Mb) 
c) Indique os organismos que possuem o maior e o menor número 
de genes. 
Maior: Escherichia coli com 4.609 genes 
Menor: Mycoplasma genitalium com 563 genes 
d) Indique os organismos que possuem o maior e o menor número 
de proteínas. 
Maior: Escherichia coli com 4.285 proteínas 
Menor: Mycoplasma genitalium com 511 proteínas 
e) Baseado nas suas respostas acima, elabore uma hipótese que 
relacione o tamanho do genoma, o número de genes e proteínas 
com os modos de vida dos organismos que possuem maior e 
menor genoma, número de genes e proteínas. 
Resposta: 
No caso da E. coli, tais características podem estar relacionada ao 
habitat, pois apesar de geralmente estarem relacionadas a um 
hospedeiro, elas também são de vida livre, necessitando assim de 
um genoma, genes e proteoma mais elaborados que permitam sua 
sobrevivência fora de um hospedeiro, diferente do mycoplasma 
genitalium que é um parasita obrigatório que por se aproveitar do 
seu hospedeiro, não necessita de um proteoma, genes e genomas 
tão elaborados, fazendo que assim eles tenham somente o mínimo 
necessário. 
 
f) Quais organismos possuem maior porcentagem de GC em seus 
genomas? Como essa característica pode estar relacionada aos 
hábitats desses organismos? Explique corretamente. 
Resposta: 
Maiores: Thermus aquaticus com %GC- 68.1 e Halobacterium 
salinarum com 67.1 
Em T. aquaticus, podemos interpretar a relação do teor de 
guanina-citosina e seu habitat como uma resposta da seleção 
natural, evidenciando um mecanismo de sobrevivência para 
organismos que vivem em altas temperaturas, pois estas, tendem 
a desestabilizar as ligações do material genético. As ligações 
guanina-citosina, diferente das ligações timina-adenina que 
formam duas pontes de hidrogênio, formam três pontes de 
hidrogênios, ou seja, formam ligações mais fortes e mais difíceis 
de desestabilizar. É por este motivo, que mesmo em um ambiente 
tão adverso, como em altas temperaturas, o alto teor GC desses 
organismos permite a sobrevivência desses indivíduos, pois eleva 
relativamente a temperatura de fusão. 
Falando de Halobacterium salinarum, uma espécie extremamente 
halófila, segundo o NCBI, estudos sugerem que o alto teor de GC 
(acima de 60%) é uma característica comum de halófilos extremos, 
possivelmente para evitar a formação de dímeros de timidina 
induzida por UV e possível acúmulo de mutações. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Referências 
 
E. coli 
TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. L. Microbiologia. Porto Alegre: ARTMED, 
2012. 934 p 
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK564298/ 
 
M. genitalium 
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-25112008-
134339/publico/PriscillaMegumiUeno_Doutorado.pdf 
Mycoplasma genitalium - an up-date (researchgate.net) 
 
Halobacterium salinarum 
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO (usp.br) 
Assinatura molecular da adaptação hipersalina: insights do genoma e 
composição proteomas de procariotes halófilos (nih.gov) 
 
Thermus aquaticus 
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC249935/ 
https://www.clentlifescience.co.uk/thermus-aquaticus-some-like-it-hot/ 
 
Bom estudo! 
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK564298/
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-25112008-134339/publico/PriscillaMegumiUeno_Doutorado.pdf
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-25112008-134339/publico/PriscillaMegumiUeno_Doutorado.pdf
https://www.researchgate.net/profile/David-Taylor-Robinson/publication/11500676_Mycoplasma_genitalium_-_An_up-date/links/57345e6408ae298602de8834/Mycoplasma-genitalium-An-up-date.pdf
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/95/95131/tde-27102016-151254/publico/TeseMarcosAbraaoFinal.pdf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2643941/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2643941/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC249935/
https://www.clentlifescience.co.uk/thermus-aquaticus-some-like-it-hot/