3° Colegial – Biologia Molecular
Professor Fernando Borella
1. (Unifesp) Alguns antibióticos são particularmente usados
em doenças causadas por bactérias. A tetraciclina é um
deles; sua ação impede que o RNA transportador (RNA t )
se ligue aos ribossomos da bactéria, evitando a progressão
da doença.
a) Que processo celular é interrompido pela ação da
tetraciclina? Qual é o papel do RNA t nesse processo?
b) Em que local, na bactéria, ocorre a síntese do RNA t ?
Cite dois outros componentes bacterianos encontrados
nesse mesmo local.
2. (Ufg) Os esquemas I e II abaixo mostram as etapas da
expressão gênica em dois organismos distintos, um
procarioto e um eucarioto.
a) Indique, com justificativa, qual esquema se refere ao
eucarioto. Em qual ou quais compartimentos celulares
ocorrem as etapas indicadas por 1 e 2 no esquema I, e as
etapas 3 e 5 do esquema II?
b) A remoção diferencial de íntrons do RNA mensageiro
pode resultar na produção de diferentes peptídeos. Qual das
etapas indicadas nos esquemas corresponde ao processo
de remoção de íntrons? Explique por que a remoção
diferencial de introns pode acarretar a produção de
diferentes peptídeos.
mensageiro (RNAm). Já no caso dos eucariotos,
frequentemente essa técnica não é adequada para
determinar a sequência completa dos nucleotídeos do gene.
Explique por que, no caso dos eucariotos, nem sempre é
possível obter a sequência de um gene a partir do mRNA.
5. (Ufrj) Usando a tabela do código genético, é possível
deduzir a sequência de aminoácidos de uma proteína a
partir da sequência de nucleotídeos do RNA mensageiro que
a codifica. Indique se é possível, dada a sequência de
aminoácidos de uma proteína de um eucarioto, deduzir a
sequência de seu gene. Justifique sua resposta.
6. (Unesp) Um cientista analisou a sequência de bases
nitrogenadas do DNA de uma bactéria e verificou que era
formada pelos códons AGA-CAA-AAA-CCG-AAT. Verificou
também que a sequência de aminoácidos no polipeptídio
correspondente era serina-valina-fenilalanina-glicina-leucina.
Ao analisar o mesmo segmento de DNA de outra bactéria da
mesma colônia, verificou que a sequência de bases era
AGA-CAA-AAG-CCG-AAT, porém não verificou qualquer
alteração na composição de aminoácidos da cadeia
polipeptídica.
Como você explica o fato de bactérias de uma mesma
colônia apresentarem, para o mesmo segmento de DNA,
diferentes sequências de bases e o fato dessas bactérias
apresentarem a mesma composição de aminoácidos na
cadeia polipeptídica correspondente?
7. (Ufu) Analise a figura a seguir que representa a
ocorrência de importantes processos biológicos nas células.
3. (Ufg)
Em setembro de 1957, após os primeiros
experimentos que culminaram na determinação da estrutura
tridimensional do DNA, o cientista Francis Crick fez a
seguinte declaração:
É difícil resistir à conclusão de que o DNA é material
genético. Se este for o caso, nosso problema é aprender
como o DNA reproduz a si mesmo [....]. A ideia básica é que
duas cadeias de DNA, que se encaixam como uma mão em
uma luva, são separadas de alguma forma e a mão então
serve como molde para uma nova luva, enquanto a luva
atua como molde para uma nova mão. Consequentemente,
teremos duas mãos usando luvas onde havia apenas uma.
Em termos químicos, imaginávamos que os monômeros
fornecidos pela célula se alinham ao longo da cadeia molde
com bases complementares formando pares.
Tendo como base a declaração de Crick, explique o
processo de duplicação semiconservativa do DNA.
4. (Ufrj) A sequência de DNA de um gene dos procariotos
pode ser deduzida a partir da sequência de seu RNA
Faça o que se pede.
a) Quais processos biológicos estão representados na
figura?
b) Identifique as estruturas assinaladas pelos números I, II,
III, IV.
c) Quais são as diferenças entre as estruturas assinaladas
pelos números I e II?
d) Que tipo(s) de organismo(s), classificado(s) quanto à
presença do envoltório nuclear, está/estão representado(s)
no processo esquematizado na figura acima? Justifique.
8. (Ufrj) Se extrairmos o DNA total de células de músculo,
baço e rim de um mesmo indivíduo, verificaremos que os
tecidos apresentam genomas idênticos.
Os RNA mensageiros das células desses três tecidos serão
os mesmos? Justifique sua resposta.
9. (Ueg) O esquema a seguir é uma representação do
código genético.
1:
a) O processo interrompido pelo antibiótico é a tradução do
RNAm, isto é, a síntese das proteínas bacterianas. O RNA t
conduz os aminoácidos ativados aos ribossomos.
b) O RNA t é transcrito a partir do DNA disperso no citosol da
bactéria. No
plamídeos.
citosol
bacteriano
encontram-se
ribossomos
e
2: a) O esquema II refere-se a um organismo eucarioto. Nos
procariotos (esquema I) o genoma não contém íntrons. Nos
organismos procariotos a transcrição (1) e a tradução (2) ocorrem
simultaneamente no citoplasma celular. Em eucariotos, a
transcrição (3) ocorre no núcleo e a tradução (5) se passa no
citoplasma.
b) A remoção diferencial dos íntrons ocorre na etapa 4. O
agrupamento alternativo dos íntrons (regiões codificantes) pode dar
origem a diferentes tipos de RNAs mensageiros que serão
traduzidos em peptídeos distintos.
3: Primeiramente, ocorre o rompimento das pontes de hidrogênio
que ligam as bases nitrogenadas, separando as duas fitas da
molécula de DNA. Em seguida, ocorrerá a síntese de novas fitas, a
partir de nucleotídeos livres na célula, tendo como molde as fitas
originais. Formam-se então duas novas moléculas de DNA iguais
entre si quanto à sequência de bases; nesse caso cada molécula
contém uma fita original e uma fita recém-sintetizada.
De acordo com o esquema apresentado, responda ao que
se pede.
a) O que é o código genético?
b) Explique por que se diz que ele é degenerado.
10. (Ufu) Em 1958, Meselson e Stahl cultivaram bactérias
'Escherichia coli' por 14 gerações em meio de cultura, onde
15
a única fonte de nitrogênio era o N (isótopo pesado). No
desenho a seguir, a seta do Tubo 1 indica a posição (Ill)
15
ocupada pelo DNA com N após ultracentrifugação em meio
de cloreto de césio. Uma amostra de bactérias contendo
15
DNA com N foi transferida para meio de cultura onde a
14
única fonte de nitrogênio era o N (isótopo normal). Após
cada geração, foram retiradas amostras de DNA e
verificada(s) a(s) posição(ões) ocupada(s) por estas
amostras em meio de cloreto de césio. A seta do Tubo 2
indica a posição (II) ocupada pelo DNA, após a primeira
14
geração em meio com N.
4: Nos eucariotos, logo após a transcrição, ocorre um processo
denominado splicing do RNA, que consiste na eliminação das
sequências não codificantes (íntrons) e na junção das extremidades
remanescentes (éxons) que comporão o RNAm. A dedução da
sequência do gene não é possível porque o caminho inverso
produzirá informação incompleta, isto é, sem as sequências dos
íntrons.
5: Não. O código genético é degenerado, isto é, podem haver
códons diferentes para um determinado aminoácido.
6: A diferença observada na sequência de bases nitrogenadas do
DNA de bactérias distintas deve-se ao fato de que ocorreu mutação
por transição, isto é, a troca de uma adenina (A) por guanina (G) no
terceiro códon. Em razão da degeneração do código genético,
diferentes sequências de nucleotídeos especificam o mesmo
aminoácido durante a síntese ribossômica das proteínas celulares.
7: a) Síntese de Proteínas ou Transcrição e Tradução.
b) I. DNA ou Ácido desoxirribonucleico ou ADN.
II. RNA mensageiro ou mRNA.
III. Ribossomo ou Subunidade maior do Ribossomo.
IV. Cadeia polipeptídica ou polipeptídeo ou proteína ou cadeia de
aminoácidos ou fita de aminoácidos ou sequência de aminoácidos.
c) Observe a tabela:
DNA
RNA
Fita ou cadeia dupla de
nucleotídeos
Açúcar: Desoxirribose
Fita ou cadeia
nucleotídeos
Açúcar: Ribose
A, T, C. G
A, U, C. G
Carbono 2’ – H
Carbono 2’ – OH
simples
de
d) Procarionte ou Procarioto ou Organismos/Seres/Indivíduos com
ausência de envoltório/membrana nuclear
Justificativas: 1) O DNA não está envolto pela membrana nuclear
e a síntese de mRNA ocorre no citoplasma com uma concomitante
síntese de proteínas.
2) Transcrição simultânea à tradução.
3) Ausência de processamento do RNA.
8: Não, porque a diferenciação celular envolve a expressão
(transcrição) e a inativação de diferentes genes nos diversos
órgãos.
Com relação aos dados apresentados, responda:
14
a) Após a segunda geração em meio com N, o DNA
extraído das bactérias irá ocupar qual(is) posição(ções) no
Tubo 3?
b) Qual conclusão pode ser tirada a partir da realização
deste experimento?
c) Qual é a principal enzima envolvida no processo descrito?
9: a) É a correspondência entre as trincas de bases dos códons e
os aminoácidos por eles codificados.
b) Por que um único aminoácido pode ser codificado por mais de
um códon.
10: a) O DNA vai ocupar as posições I e II do tubo 3.
b) A duplicação do DNA é semiconservativa.
c) DNA - polimerase.