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Material de Estudo - Nível 1: Introdução à Genética Molecular 1. Em um experimento clássico de transformação bacteriana, DNA extraído de uma cepa de Streptococcus pneumoniae virulenta (S) foi misturado com uma cultura de uma cepa não virulenta (R). Algumas das bactérias R foram transformadas em bactérias S virulentas. Qual componente do DNA da cepa S foi identificado como o princípio transformador responsável por essa mudança fenotípica? a) As proteínas associadas ao DNA b) A dupla hélice de fosfolipídios c) A molécula de RNA mensageiro d) O esqueleto de açúcar-fosfato do DNA e) A sequência específica de bases nitrogenadas Resposta: e) A sequência específica de bases nitrogenadas. O experimento de Avery, MacLeod e McCarty demonstrou que o DNA, e especificamente a informação genética contida na sequência de bases nitrogenadas, era o princípio transformador. Eles purificaram diferentes componentes da cepa S e mostraram que apenas o DNA era capaz de transformar a cepa R em S. As proteínas, o RNA e outros componentes não apresentaram essa capacidade. A estrutura de açúcar-fosfato fornece o suporte estrutural, mas não a informação genética específica. 2. Durante o processo de replicação do DNA, a enzima DNA polimerase catalisa a adição de novos nucleotídeos à fita em crescimento. No entanto, a DNA polimerase possui uma limitação fundamental em relação à direção da síntese. Qual é essa limitação? a) Ela só pode adicionar nucleotídeos à extremidade 5' da fita em crescimento. b) Ela só pode iniciar a síntese de uma nova fita a partir de um ponto de origem específico. c) Ela só pode adicionar nucleotídeos à extremidade 3' da fita em crescimento. d) Ela requer uma molécula de RNA iniciador (primer) para começar a síntese. e) Ela só pode replicar DNA em um ambiente livre de proteínas associadas. Resposta: c) Ela só pode adicionar nucleotídeos à extremidade 3' da fita em crescimento. A DNA polimerase catalisa a formação de uma ligação fosfodiéster entre o grupo 3'-hidroxila (OH) do último nucleotídeo adicionado e o grupo 5'-trifosfato do novo desoxinucleosídeo trifosfato (dNTP). Essa direcionalidade da atividade enzimática resulta na síntese da nova fita de DNA na direção 5' para 3', utilizando a fita molde como guia. As outras opções descrevem outras características importantes da replicação do DNA, como a necessidade de um primer e a existência de pontos de origem, mas a limitação fundamental da DNA polimerase quanto à direção da síntese é a adição de nucleotídeos apenas à extremidade 3'. 3. O dogma central da biologia molecular descreve o fluxo de informação genética dentro de um sistema biológico. Em qual das seguintes sequências a informação genética geralmente NÃO flui de acordo com o dogma central clássico? a) DNA → RNA → Proteína b) RNA → DNA → RNA → Proteína c) DNA → DNA → RNA → Proteína d) RNA → Proteína e) DNA → RNA Resposta: d) RNA → Proteína. O dogma central clássico estabelece que a informação genética flui principalmente do DNA para o RNA (transcrição) e do RNA para a proteína (tradução). A replicação do DNA (DNA → DNA) garante a transmissão da informação genética para as células filhas. A transcrição reversa (RNA → DNA) é uma exceção descoberta posteriormente, presente em retrovírus, e a replicação de RNA (RNA → RNA) ocorre em alguns tipos de vírus de RNA. No entanto, a transferência direta de informação do RNA para a proteína sem a intermediação do DNA não é um processo geral e bem estabelecido nos sistemas biológicos celulares, representando uma exceção ao fluxo principal da informação genética. 4. Um determinado gene em um organismo eucariótico possui múltiplas sequências de íntrons intercaladas com sequências de exons. Após a transcrição primária desse gene, um processo crucial ocorre no núcleo celular antes que o RNA mensageiro (mRNA) maduro seja traduzido em proteína no citoplasma. Qual é esse processo essencial? a) Replicação do RNA b) Tradução do RNA c) Splicing do RNA d) Metilação do RNA e) Empacotamento do RNA em ribossomos Resposta: c) Splicing do RNA. O splicing é o processo pelo qual os íntrons (sequências não codificadoras) são removidos do pré-mRNA, e os exons (sequências codificadoras) são unidos para formar o mRNA maduro. Esse processo é essencial em eucariotos para gerar um mRNA contínuo que pode ser traduzido corretamente em proteína. A replicação do RNA não ocorre em células eucarióticas para genes codificadores de proteínas. A tradução ocorre nos ribossomos, no citoplasma. A metilação do RNA é um tipo de modificação, mas não a remoção de íntrons. O empacotamento do RNA em ribossomos ocorre durante a tradução, não antes da saída do núcleo. 5. Uma mutação pontual em um gene resulta na substituição de uma única base nitrogenada. Essa alteração na sequência de DNA pode ter diferentes consequências para a proteína codificada. Qual tipo de mutação pontual leva invariavelmente à incorporação de um aminoácido diferente na proteína? a) Mutação silenciosa b) Mutação nula c) Mutação de sentido trocado (missense) d) Mutação de inserção e) Mutação de deleção Resposta: c) Mutação de sentido trocado (missense). Uma mutação de sentido trocado é definida pela substituição de uma base nitrogenada que resulta em um códon diferente, o qual codifica um aminoácido diferente na proteína. Uma mutação silenciosa também envolve a substituição de uma base, mas o novo códon codifica o mesmo aminoácido devido à degenerescência do código genético. Uma mutação nula geralmente resulta na perda completa da função da proteína. Mutações de inserção e deleção envolvem a adição ou remoção de bases, respectivamente, podendo levar a alterações na fase de leitura (frameshift) e a sequências de aminoácidos completamente diferentes a partir do ponto da mutação.