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Biologia Molecular

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A Biotecnologia utiliza conceitos das áreas da Biologia Molecular e da Genética Molecular, que têm uma ampla gama de técnicas, métodos e equipamentos específicos para cada objetivo.
Com relação à análise e identificação de material genético utilizando técnicas de biologia molecular, assinale a opção correta.
A - A eletroforese em gel de agarose é preferencialmente utilizada para separar fragmentos de DNA, como produtos de PCR.
B - Quando uma solução aquosa de DNA é aquecida até 100 °C ou exposta a um pH maior ou igual a 13, a hélice da molécula rapidamente se dissocia em duas fitas duplas.
C - Cromossomos inteiros não podem ser individualizados por meio de técnicas de Biologia Molecular.
D - Para análise de perfil genético, por exemplo, na Biologia forense, utiliza-se a tecnologia do DNA recombinante, ou por clonagem gênica.
E - A hibridação de sondas de DNA com RNAs celulares em uma qPCR permite determinar se um gene sofreu ou não uma mutação.

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Tema 4 Amplificação in Vitro de Dna

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Ed

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Vamos analisar cada uma das alternativas para identificar a correta: A - A eletroforese em gel de agarose é preferencialmente utilizada para separar fragmentos de DNA, como produtos de PCR. Correta. A eletroforese em gel de agarose é uma técnica comum para separar fragmentos de DNA, especialmente após reações de PCR. B - Quando uma solução aquosa de DNA é aquecida até 100 °C ou exposta a um pH maior ou igual a 13, a hélice da molécula rapidamente se dissocia em duas fitas duplas. Incorreta. A dissociação da hélice do DNA resulta em duas fitas simples, não em fitas duplas. C - Cromossomos inteiros não podem ser individualizados por meio de técnicas de Biologia Molecular. Incorreta. Embora seja mais difícil, existem técnicas que permitem a análise de cromossomos inteiros. D - Para análise de perfil genético, por exemplo, na Biologia forense, utiliza-se a tecnologia do DNA recombinante, ou por clonagem gênica. Incorreta. A análise de perfil genético geralmente utiliza técnicas como STR (Short Tandem Repeats) e não necessariamente DNA recombinante ou clonagem gênica. E - A hibridação de sondas de DNA com RNAs celulares em uma qPCR permite determinar se um gene sofreu ou não uma mutação. Incorreta. A qPCR é usada para quantificar a expressão gênica, mas não é a técnica mais adequada para detectar mutações. Portanto, a alternativa correta é: A - A eletroforese em gel de agarose é preferencialmente utilizada para separar fragmentos de DNA, como produtos de PCR.

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Em algumas situações, a obtenção de DNA a partir de RNA transcrito é importante, como, por exemplo, na construção de bibliotecas.
Considerando os conceitos relacionados a essa estratégia e a figura acima, que mostra uma das possíveis estratégias para síntese de DNA a partir de RNA, assinale a opção correta.
A - A reação mostrada na etapa 3 ilustra a atividade da enzima transcriptase reversa.
B - A reação mostrada na etapa 4 ilustra a atividade da enzima DNA polimerase.
C - Na etapa 4, para que ocorra a reação, é suficiente a adição dos nucleosídios.
D - O DNA obtido pelo método ilustrado é denominado tDNA.
E - A reação mostrada na etapa E demonstra a desnaturação da fita de mRNA.

A Biotecnologia trabalha predominantemente manipulando material genético de seres vivos; para a maioria dos organismos, o material genético é a molécula de DNA.
Acerca da estrutura da molécula de DNA, assinale a opção correta.
A - DNA é composto por quatro tipos de bases nitrogenadas: adenina, citosina, timina e uracila.
B - O açúcar contido na molécula de DNA é a ribose.
C - Em uma cadeia de DNA, os nucleotídeos se ligam aos açúcares e fosfatos por pontes de hidrogênio.
D - As duas fitas que compõem a molécula de DNA são ligadas por pontes de hidrogênio entre suas bases nitrogenadas.
E - Há complementaridade entre as bases nitrogenadas adenina e timina e entre guanina e uracila.

A Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) desempenha um papel fundamental na biologia molecular, possibilitando a amplificação seletiva de segmentos específicos de DNA.
Qual é a diferença central entre a PCR qualitativa e a PCR quantitativa (em tempo real)?
A - A PCR qualitativa requer ciclos adicionais para quantificar produto, enquanto a PCR quantitativa não necessita de revelação posterior.
B - A PCR quantitativa é mais rápida e não exige revelação posterior, enquanto a PCR qualitativa é mais lenta.
C - A PCR qualitativa ocorre em um termociclador especializado (tempo real), enquanto a PCR quantitativa utiliza um termociclador comum.
D - A PCR quantitativa é mais sensível na detecção de alvos específicos necessitando de amplificação em tempo real, enquanto a PCR qualitativa é mais rápida na amplificação.
E - A PCR qualitativa não requer amplificação do produto alvo, enquanto a PCR quantitativa quantifica a presença do alvo em tempo real.

SNPs são empregados amplamente para a identificação humana e possuem diferenças relevantes. A análise dos SNPs também pode estar associada aos fenótipos individuais, havendo uma possibilidade futura de identificação de traços físicos como, por exemplo, a cor da íris.
Os SNPs são:
A - Elementos repetitivos do genoma.
B - Sequências presentes somente no DNA mitocondrial.
C - Homozigotos.
D - Polimorfismos de nucleotídeo único; uma variação na sequência de DNA.
E - Heterozigotos.

No diagnóstico a reação em cadeia da polimerase (PCR) em tempo real pode ser utilizada para a avaliação da carga viral ou bacteriana, para a determinação da resistência a antibióticos e, até mesmo, para prognóstico de tumores malignos.
A partir das informações apresentadas, conclui-se que:
A - Ct (ciclo threshold) pode ser determinado pela intersecção da linha A do limiar de detecção da reação threshold, com a linha da amplificação gênica de cada amostra.
B - Aumento da fluorescência indica que a amplificação da sequência-alvo está ocorrendo, pois a cada ciclo, durante a desnaturação da dupla fita, ocorre liberação da fluorescência.
C - A linha paralela ao eixo referente ao número de ciclos, na altura em que se inicia a fase exponencial da amplificação gênica, denominado threshold, representa falsos sinais positivos por contaminação das amostras por DNA genômico.
D - A análise comparativa das duas amostras deve ser realizada a partir da estabilização da amplificação, que ocorre na fase platô, sendo alcançada no ciclo 28 para a amostra e no ciclo 40, para a amostra maior.
E - Ct (26) é observado no início da fase exponencial de amplificação em células não neoplásicas e indica maior expressão comparativamente às células neoplásicas (B), que apresentam Ct = 17, não sendo esta sequência-alvo um bom marcador tumoral.

Ao se analisar a evolução das estratégias para determinação de identidade genética, que se tornaram um procedimento sensível e informativo, pode-se notar três fases: uma inicial, após a descrição de um marcador voltado ao polimorfismo genético em 1980, que deu origem às impressões digitais de DNA, com a aplicação de técnicas de polimorfismo de tamanho dos fragmentos de restrição; uma segunda fase de incorporação de novas técnicas, no final da década de 80 do século XX, como a reação em cadeia da polimerase (PCR), que permitiu um significativo aumento na sensibilidade dos métodos e a consequente identificação de indivíduos com amostras colhidas de fragmentos de unhas, goma de mascar etc.; e uma terceira etapa, mais recente, cuja ênfase foi a padronização metodológica e estatística e a geração de bancos de dados.
Considerando as aplicações da PCR, assinale a opção correta.
A - Amplificação de conjuntos de repetições em tandem curtas (short tandem repeats) facilita a identificação de indivíduos.
B - O uso correto da PCR requer cuidados para evitar a desnaturação do DNA na etapa em que as fitas são separadas.
C - A RT-qPCR permite a amplificação por meio da adição de aminoácidos a novas fitas de polímero sintetizadas.
D - Uma das limitações da PCR é a impossibilidade de se amplificar diferentes sequências simultaneamente.
E - Ao se planejar um experimento para identificação de indivíduos, deve-se ter cuidado de escolher sondas para qPCR em regiões que não contenham mutações.

A principal função do PCR multiplex é permitir a detecção simultânea de múltiplos alvos de DNA em uma única reação. Qual é a principal função da técnica de PCR multiplex no diagnóstico de doenças genéticas?
A Amplificar regiões próximas de repetições de DNA.
B Identificar a presença de infecções virais.
C Determinar a estrutura tridimensional de proteínas.
D Avaliar a expressão gênica em diferentes tecidos.
E Detectar pequenas mutações em alelos distintos.

A importância primordial da sensibilidade da PCR transcende diversos cenários biomoleculares, incluindo diagnósticos clínicos, pesquisas genéticas e análises de patógenos.
Nesse contexto, qual é exatamente o conceito subjacente à sensibilidade da PCR?
A - Sensibilidade da PCR refere-se à capacidade de amplificar DNA em altas temperaturas, que facilita a detecção.
B - Sensibilidade da PCR representa a habilidade da enzima Taq polimerase em se ligar ao DNA-alvo.
C - Sensibilidade da PCR é a quantidade máxima de DNA que pode ser amplificada em uma reação.
D - Sensibilidade da PCR é a capacidade de detectar sinal do DNA-alvo em amostras contendo-o na realidade.
E - Sensibilidade da PCR é a velocidade com que os produtos de amplificação são gerados.

A curva padrão desempenha um papel essencial na quantificação absoluta de um DNA alvo em uma amostra.
Qual é a finalidade da curva padrão em quantificação absoluta de DNA alvo?
A - Determinar a temperatura ótima de amplificação do DNA alvo.
B - Calibrar a concentração de reagentes na reação de amplificação.
C - Estabelecer a linearidade e eficiência da amplificação para cálculos precisos.
D - Identificar a sequência específica do DNA alvo.
E - Avaliar a presença de contaminantes na amostra.