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ESTUDO DIRIGIDO TÓPICO 4 – REPLICAÇÃO DO DNA 1. Considere os seguintes eventos: I. ruptura das ligações entre bases nitrogenadas. II. ligação entre os nucleotídeos. III. pareamento de nucleotídeos. Durante a replicação do DNA, a sequência de eventos é: a) I, II, III. b) I, III, II. c) II, III, I. d) II, I, III. e) III, I, II. 2. Nos dias de hoje, podemos dizer que praticamente todos os seres humanos já ouviram em algum momento falar sobre o DNA e seu papel na hereditariedade da maioria dos organismos. Porém, foi apenas em 1952, um ano antes da descrição do modelo do DNA em dupla hélice por Watson e Crick, que foi confirmado sem sombra de dúvidas que o DNA é material genético. No artigo em que Watson e Crick descreveram a molécula de DNA, eles sugeriram um modelo de como essa molécula deveria se replicar. Em 1958, Meselson e Stahl realizaram experimentos utilizando isótopos pesados de nitrogênio que foram incorporados às bases nitrogenadas para avaliar como se daria a replicação da molécula. A partir dos resultados, confirmaram o modelo sugerido por Watson e Crick, que tinha como premissa básica o rompimento das pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas. GRIFFITHS, A. J. F. et al. Introdução à Genética. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2002. Considerando a estrutura da molécula de DNA e a posição das pontes de hidrogênio na mesma, os experimentos realizados por Meselson e Stahl a respeito da replicação dessa molécula levaram à conclusão de que a) a replicação do DNA é conservativa, isto é, a fita dupla filha é recém- sintetizada e o filamento parental é conservado. b) a replicação de DNA é dispersiva, isto é, as fitas filhas contêm DNA recém- sintetizado e parentais em cada uma das fitas. c) a replicação é semiconservativa, isto é, as fitas filhas consistem de uma fita parental e uma recém-sintetizada. d) a replicação do DNA é conservativa, isto é, as fitas filhas consistem de moléculas de DNA parental. e) a replicação é semiconservativa, isto é, as fitas filhas consistem de uma fita molde e uma fita codificadora. 3. A replicação do DNA ocorre em uma estrutura chamada de forquilha de replicação e requer a cooperação de várias proteínas, entre elas a (1) DNA- primase e as (2) topoisomerases. Quanto a essas duas enzimas, assinale a alternativa correta. a) (1) É responsável pela correção exonucleolítica durante a replicação do DNA, atuando como uma enzima de autocorreção; (2) auxiliam na abertura da dupla- hélice de DNA à frente da forquilha de replicação. b) (1) Catalisa a adição sequencial de um desoxirribonucleotídeo à extremidade 3’-OH da cadeia polinucleotídica; (2) desestabilizam as hélices de DNA por ligarem-se de maneira forte e cooperativa, expondo as fitas de DNA sem encobrir as respectivas bases. c) (1) Participa da síntese de pequenos iniciadores de RNA na fita descontínua; (2) são responsáveis pela ocorrência de uma reação reversível de quebra de DNA, de forma a aliviar a tensão causada pelo enrolamento helicoidal e os problemas de emaranhamento do DNA. d) (1) Mantém a DNA-polimerase deslizando-se sobre o DNA; (2) ligam-se covalentemente a um fosfato, clivando uma ligação fosfodiéster na cadeia de DNA em uma reação reversível, de forma a evitar o emaranhamento do DNA durante a replicação. e) (1) Auxilia na abertura da dupla-hélice para permitir que as fitas sejam copiadas; (2) degradam os iniciadores de RNA, para ligar os fragmentos descontínuos de DNA formados na fita descontínua. 4. No artigo científico em que foi descrita a estrutura da molécula de DNA por Watson e Crick em 1953, foi sugerido que essa molécula realizava autorreplicação. Hoje, já se sabe mais a respeito do processo de replicação do DNA. No que se refere a esse assunto, assinale a opção correta. No artigo científico em que foi descrita a estrutura da molécula de DNA por Watson e Crick em 1953, foi sugerido que essa molécula realizava autorreplicação. Hoje, já se sabe mais a respeito do processo de replicação do DNA. No que se refere a esse assunto, assinale a opção correta. A A DNA polimerase é uma enzima de reparo, mas não é capaz de corrigir seus próprios erros de polimerização. B A replicação da molécula de DNA é um processo conservativo, isto é, uma molécula de DNA filha é sintetizada tendo como referência uma molécula de DNA mãe. C Como a orientação da fita de DNA é antiparalela , é necessário que a polimerização de uma das fitas ocorra na direção 5' ! 3' e a da outra, na direção 3' ! 5'. D O primeiro passo do processo de replicação é a abertura das fitas de DNA como um zíper, isto é, de uma ponta a outra da molécula. E Em determinado gene, a velocidade de replicação dos íntrons é menor do que a dos éxons. A DNA polimerase é uma enzima de reparo, mas não é capaz de corrigir seus próprios erros de polimerização. A replicação da molécula de DNA é um processo conservativo, isto é, uma molécula de DNA filha é sintetizada tendo como referência uma molécula de DNA mãe. Como a orientação da fita de DNA é antiparalela , é necessário que a polimerização de uma das fitas ocorra na direção 5' ! 3' e a da outra, na direção 3' ! 5'. O primeiro passo do processo de replicação é a abertura das fitas de DNA como um zíper, isto é, de uma ponta a outra da molécula. Em determinado gene, a velocidade de replicação dos íntrons é menor do que a dos éxons. 5. Considerando que a replicação do DNA é o processo de autoduplicação do material genético que permite a transmissão das características hereditárias para gerações futuras, assinale a opção correta. a) Cada fita serve de molde para replicar uma nova fita complementar, produzindo duas moléculas de DNA filhas, sendo que cada molécula filha contém apenas uma fita parental intacta. b) O DNA é duplicado com a mistura de segmentos velhos e novos na mesma fita. c) A replicação do DNA é um processo espontâneo que ocorre sem a participação de enzimas. d) Na replicação do DNA, cada fita sofre duplicação e as fitas formadas sofrem pareamento, formando um novo DNA dupla fita, sem a participação das fitas parentais. e) Nos organismos eucariontes, a replicação inicia-se em um único ponto, denominado origem de replicação. 6. Considere o processo de replicação do DNA. Indique se é verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das afirmativas. A replicação inicia-se, simultaneamente, em vários pontos ao longo dos cromossomos de eucariontes, denominados origens de replicação. A enzima DNA-helicase atua durante a replicação fazendo cortes (nicks) em ligações fosfodiéster entre nucleotideos adjacentes para acomodar a tensão de torção da molécula de DNA. A replicação do DNA ocorre somente ao longo das regiões gênicas. A seqüência correta é F - F - V. F - V - V. V - F - F. F - V - F. V - V - V. 7. A respeito do processo de replicação do DNA e INCORRETO afirmar que a) as primases são um tipo de RNA-polimerase que sintetizam um iniciador (prfiner) de RNA, sem o qual a DNA-polimerase não inicia a síntese da nova fita. b) a replicação ocorre sempre no sentido 5' —> 3'. c) os fragmentos de Okasaki são segmentos descontínuos de DNA formados durante a replicação da fita retardada (lagging). d) a partir de uma origem de replicação, formam-se duas forquilhas de replicação que se movimentam em sentidos opostos, gerando uni crescimento bidirecional de ambas as fitas-filhas. e) a replicação do DNA é uni processo conservativo.