ACESSO VESTIBULAR – QUESTÕES DE PROCESSAMENTO DE RNA OU
SPLICING
01. (MAMA 2007.1) “PÁGINAS OCULTAS NO LIVRO DA VIDA”
“Os biólogos supunham que apenas as proteínas regulassem os genes dos seres
humanos e dos outros organismos complexos. Mas um sistema controlador
negligenciado, baseado no RNA, pode conter as chaves do desenvolvimento e da
evolução”.
Por John S. Mattick.
“O dogma central da biologia molecular , com seus mais de 50 anos de idade, é que as
informações genéticas do DNA são transcritas como moléculas intermediárias de RNA,
que por sua vez são traduzidas nas proteínas. Os genes seriam , em geral, sinônimos de
proteínas. O corolário disso é que as proteínas, além de seus papéis estruturais e
enzimáticos nas células, devem ser os agentes básicos de regulação da expressão, ou
ativação, dos genes”.
...as proteínas realmente ajudam a regular a expressão dos genes, mas um sistema
regulador paralelo e oculto, com base em RNAs que atuam diretamente sobre o DNA e
outras moléculas, também é importante.Essa rede sinalizadora pode ser o que permite
aos seres humanos, por exemplo, atingir uma complexidade estrutural muito além de
qualquer outra vista no mundo unicelular...
“... uma descoberta feita em 1977... mostrou que os genes de eucariontes não são blocos
contíguos de elementos reguladores e codificadores de proteínas. Ao contrário, não
passam de mosaicos de “éxons” (seqüências de DNA argumentação e um número
considerável de outros dados experimentais sugerem que muitos genes em organismos
complexos (e talvez até a maioria dos genes em mamíferos) não codifiquem proteínas,
mas dão origem que codificam fragmentos de proteínas) e seqüências intermediárias, ou
“íntrons”, que não codificam proteínas. No núcleo, os genes são copiados em sua
totalidade, como transcritos de RNA primário, depois, um processamento denominado
de “splicing” (montagem de genes) remove os RNAs intrônicos e reconstitui uma
seqüência de codificação contínua( o RNA mensageiro, ou mRNA), que é traduzida em
proteína no citoplasma...”
“... Uma observação que tornou mais fácil rejeitar a importância dos íntrons é que a
quantidade de DNA de um organismo não corresponde exatamente à sua
complexidade....”
“...em termos simples a charada é esta: menos de 1,5% do genoma humano codifica
proteínas, mas a maioria é transcrita em RNA. Ou o genoma humano (e dos outros
organismos complexos) está cheio de transcrição inútil, ou esses RNAs desempenham
alguma função reguladora”.
“Essa linha de argumentação e um número considerável de outros dados experimentais
sugerem que muitos genes em organismos complexos não codificam proteínas, mas dão
origem a RNAs com função reguladora”
Sobre os dados apresentados no texto e nas gravuras, pode-se afirmar:
(__) a variabilidade genética apresentada por organismos complexos depende diretamente do
tamanho de seus genomas e da quantidade de suas proteínas resultantes de sua atividade
gênica.
(__) a maior parte do “DNA lixo”, na realidade, pode estar relacionada à expressão e regulação
gênica em organismos complexos, independentemente do tamanho de sues genomas.
(__) não apenas a produção de proteínas “exônicas” mas principalmente as proteínas resultantes
de processos RNA-dependentes, parecem estar ligadas a mecanismos extrínsecos ao DNA,
estando relacionadas, a princípio, com a grande complexidade de mamíferos, como o ser
humano.
(__) a complexidade de um organismo, parece estar relacionada principalmente aos
componentes de montagem de estruturas como patas ou asas , independentemente dos
sistemas de regulação intrínsecos ao sistema de montagem dessas estruturas.
(__) parte do RNA intrônico e até exônico, pode, após o processamento por mecanismos de
splicings, resultar em poderosos mecanismos de interação com DNA e proteínas,
modificando a tradução em diversos níveis, resultando em mecanismos de regulação e
expressão gênicas originadoras de complexidade estrutural e fisiológica.
(__) aparentemente, a regra que o DNA-lixo não seria funcional, parece atualmente sem sentido,
mesmo sabendo-se que estas seqüências não sofreram alterações significativas durante a
evolução, o que demonstra que elas não representam indícios de marcadores da evolução
biológica humana.
(__) é muito provável que muitas, senão a maioria, das variações genéticas que determinam a
suscetibilidade à maioria das doenças residam na arquitetura reguladora de nosso genoma,
que controla o crescimento e desenvolvimento.
QUESTÕES 02 E 03
“Um gene, muitas proteínas”.
A visão clássica da expressão dos genes era simples: um
gene de DNA é inicialmente transcrito em forma de
RNA, depois o mecanismo de splicing celular remove
os trechos de “lixo” chamados íntrons e liga as partes
significativas, os éxons, em uma versão final de RNA
mensageiro, que então é traduzida para uma proteína.
Mas agora está claro que essas regras nem sempre se
aplicam. Em organismos complexos, a transcrição
inicial de RNA pode sofrer splicing alternativo – os
éxons podem ser descartados, e os íntrons, ou partes
deles, mantidos – para produzir múltiplos RNA
mensageiros, e, portanto proteínas diferentes, a partir de
um mesmo gene.
EXPRESSÃO DE GENES CLÁSSICA
Uma seqüência de DNA é transcrita numa cópia de uma
só fita feita de RNA. O mecanismo celular então faz o
splicing nessa transcrição inicial: os íntrons, cada qual
definido por seqüências particulares de nucleotídeos em
seu princípio e seu fim, conhecidas respectivamente
como pontos de splicing 5’ (cinco-linha) e 3’ (três
linha), são removidos e descar-tados, enquanto os éxons
são ligados numa versão de RNA mensageiro (mRNA)
do gene, que será traduzido numa proteína pela célula
SPLICING ALTERNATIVO
A transcrição inicial do gene pode ser editada de várias formas (à direita), em que a atividade de
splicing está representada em linhas tracejadas. Um éxon pode ser deixado de fora (a). O
mecanismo de splicing pode reconhecer os pontos de splicing alternativos 5’ para um íntron (b)
ou os pontos de splicing 3’ – (c). Um íntron pode ser mantido na transcrição final de mRNA (d).
E éxons podem ser mantidos num sistema de exclusão mútua (e)
Éxon que sempre sofre splicing
Éxon de splicing alternativo
Íntron
02. A partir dos seus conhecimentos sobre o código genético e expressão de genes,
identifique as proposições verdadeiras e as falsas.
(__) a expressão de um determinado gene, se configura na produção de uma proteína
específica, sem interferência do ambiente externo;
(__) a variabilidade genética ou genotípica das espécies, pode ser medida através de
alguns indicadores, como: taxa de mutações, ocorrência de permutas e tipos
diferentes das proteínas produzidas.
(__) quanto menos complexo um organismo, maior a probabilidade de um gene
sintetizar muitas proteínas.
(__) no splicing alternativo, a informação armazenada nos genes de um organismo
complexo pode ser editada de várias formas, resultando em maior variedade
fenotípica de suas proteínas, sem, no entanto, aumentar a variabilidade genotípica.
(__) a recodificação do RNAm – “splicing"-ocorre no núcleo e tem por objetivo a
variabilidade gênica, aumentando as possibilidades de evolução das espécies.
(__) os íntrons descartados durante o processamento do RNAm no citosol,são
fundamentais para o processo de regulação normal da atividade gênica, atuando no
silenciamento de genes ativados inadequadamente.
(__) os splicings alternativos do RNÁm apresentam um caráter contraditório e
fundamental para a evolução biológica: ao mesmo tempo que equipa espécies para
enfrentar melhor a seleção natural, devido ao maior número de proteínas
produzidas, não resulta em modificações no DNA, permitindo que o produto de
milhões de anos de seleção, o que demonstra adaptação - continue preservado.
03. Sobre os mecanismos relacionados ao código genético e suas repercussões para
variabilidade genética nos seres vivos, identifique as proposições verdadeiras e as
falsas.
(__) com a retirada dos íntrons e reunião dos éxons, ocorre a formação do RNAm
homogêneo, produto primário da transcrição, que poderá ser usado para a síntese
de proteínas celulares;
(__) sabe-se hoje que, os íntrons, chamados inicialmente de "lixo genético", na realidade
podem ser utilizados na confecção das proteínas celulares, aumentando assim as
possibilidades de geração de variabilidade nas espécies, sem modificação genética
efetiva, preservando assim o patrimônio genético original;
(__) para aumentar a variabilidade genética de uma espécie,é prescindível, a ocorrência
natural de cruzamentos com organismos distintos, da mesma espécie,
independentemente dos mecanismos de splicings ;
(__) a ocorrência de splicings aumenta a variabilidade dos genes de determinada
população, sem, entretanto provocar mutações, sendo, portanto um mecanismo
eficiente de geração de variabilidade sem danos ao material hereditário;
(__) os íntrons descartados durante o mecanismo de splicing, são os principais
responsáveis por danos no material genético celular, as mutações, sendo, portanto
um importante mecanismo evolutivo.
(__) as mutações ainda são a principal fonte de geração de variabilidade genética das
espécies, entretanto, os splicings do RNAm aumentam a diversidade fenotípica
04. O esquema representa, de forma simplificada, o processo de expressão da
informação genética contida nos seres vivos de padrão eucarionte.
A respeito dos mecanismos de ação e da importância desse processo biológico, é correto
afirmar:
A) A transcrição e a tradução gênica são processos biológicos exclusivos dos seres
que apresentam material genético delimitado pela carioteca.
B) O “splicing” permite, durante a formação do RNA mensageiro, eliminar as
porções inativas presentes no gene, unindo, em uma única cadeia, apenas as
porções ativas.
C) Cada gene é capaz de codificar, a partir da sequência de suas bases nitrogenadas,
apenas um único tipo de proteína final.
D) Durante a transcrição, o DNA produz uma cópia da sua própria molécula para
que possa, dessa forma, sequenciar uma nova molécula de RNA.
E) Os éxons presentes na sequência gênica são descartados durante a tradução
gênica por apresentarem apenas porções não codificantes do código genético.
05. UEFS 2010.1. O diagrama ilustra, de forma simplificada, o processo de
transcrição e tradução do código genético nos seres eucariontes.
A partir da análise do diagrama juntamente com o conhecimento pertinente ao
tema, pode-se afirmar:
A) O gene A, como qualquer outro gene presente em células eucarióticas, é
responsável pela expressão de apenas uma única característica genética.
B) O processo ilustrado é característico da etapa S da interfase, durante a
ativação do material genético.
C) O momento X representa o splicing, que permite a eliminação das
porções inativas (íntrons) e a fusão das porções ativas (éxons), durante
a formação do RNAm.
D) Os ribossomos permanecem ativos, coordenando a formação do RNAm, durante toda a
etapa de transcrição do código genético.
E) A replicação é o processo que sempre precede a transcrição e a tradução da informação
genética.
GABARITO:
1.
2.
3.
4.
5.
FVVFVFV
FVFVFFV
FVFFFV
B
C