Curso: Ciências BiológicasDisciplina: Biologia Molecular Período: 5º Professor(a): Letícia da C. Braga Exercícios de fixação Assunto: Estrutura e Replicação do DNA 01. Determine a cadeia complementar para o segmento de DNA abaixo: 5’ AAC TGC ACG AGG TAA CAC AAG ATG CTA TAT ATA ATC TTA TGT TAG ACA 3’OH 02. Estudando modelos que fizeram da estrutura a partir dos dados de raios X, Watson e Crick mostraram que apenas dois pareamentos tinham complementariedade necessária para permitir pontes de hidrogênio eficientes. Quais são estes pareamentos e como a dupla chegou a esta conclusão? 03. Se você extrai um DNA com a seguinte composição 25% A, 33% T, 24% G e 18% C. a) Essa composição faz sentido com relação às regras de Chargaff? b) Como você interpretaria este resultado? c) Descreva como este organismo replicaria seu DNA? 04. Caracterize as enzimas DNA polimerase, RNA polimerase e transcriptase reversa, quanto aos nucleotídeos precursores, atividade, sentido preferencial de reação, necessidade de iniciador e molde. 05. Diferencie as DNAs polimerase I e III. 06. Descreva o padrão esperado de bandas em um gradiente de CsCl para a replicação conservativa no experimento de Meselson-Stahl. Em seguida, desenhe um diagrama. 07. Descreva as enzimas e nucleotídeos precursores envolvidos na síntese do filamento lagging e do filamento leading. 08. Cite a função das seguintes enzimas: DNA girase, primase e ligase. 09. O que uma alta temperatura de desnaturação de uma amostra de DNA indicaria? E qual seria a base química para esta afirmação? 10. Exercícios de fixação: Estrutura e Função dos Ácidos Nucléicos 1. Quais as diferenças de composição e estrutura entre RNA e DNA. Como se distingue entre a uracila e a timina, e entre a ribose e a desoxirribose. 2. Escreva os nomes das bases, ribonucleosídeos, desoxirribonucleosídeos, ribonucleotídeos e desoxirribonucleotídeos do DNA e RNA. 3. Escreva a seqüência de bases da fita complementar do DNA dupla fita que apresenta uma fita com a seqüência: G = 18. Como são chamadas as ligações covalentes que unem dois nucleotídeos consecutivos nas moléculas de ácidos nucléicos? Esquematize estas ligações. a. Uma molécula de ácido nucléico tem a seguinte composição de bases: C = 24. em porcentagem. o códon de início e término na molécula de RNA mensageiro transcrita. 5. Temperatura de fusão (Tm) representa a temperatura necessária para se desnaturar a dupla hélice de DNA. enquanto DNA não o é. c) A cadeia polipeptídica correspondente. coli contém 50% GC. O valor de Tm para o DNA pode ser calculado usando-se a fórmula: Tm = 69.6% e A = 32.3 + 0. Explique por que os ácidos nucléicos são desnaturados quando submetidos a alta temperatura o pHs extremos? Como estas moléculas podem ser renaturadas? 8. O que se pode afirmar sobre a natureza desta molécula? 6. b) As regiões não traduzidas. b. Por que isto é importante para a maioria dos organismos? 9. a composição de bases do DNA de fita dupla. 4. Por quê? 7. 11. onde GC é a porcentagem de Guanina + Citosina. d) Cite o anticódon do 4º RNA transportador envolvido na síntese do polipeptídio nascente. 01. As curvas de fusão da maioria dos DNAs que ocorrem naturalmente revelam que o Tm o é normalmente maior do que 65 C. a região codificadora.5%.1%. Descreva os principais experimentos que indicaram que o DNA é o material genético. e) O que ocorrerá à célula se houver uma deleção da primeira base nitrogenada correspondente ao códon iniciador? . Descreva o experimento de Meselson-Stahl.8%.41(%GC). Observe a seqüência de DNA abaixo: 3’OH CTTGACGTGCTACATGGTGTTCTTCGATAAATATAACTATACTATTTGT5’ Determine: a) A seqüência de RNA correspondente. T = 24. Quais as principais características da dupla-hélice de DNA de acordo com o modelo proposto por Watson e Crick? 10. Qual seria o resultado deste experimento se a replicação do DNA fosse conservativa? Assunto: Transcrição e tradução. (PESQUISE). Calcular o Tm para o DNA desta bactéria. DNA de E.(5') ATGCCGTATGCATTGCATTC (3') Exprima. RNA é facilmente hidrolizado por álcali. b) Identifique os éxons e íntrons nessa estrutura hibridizada. no filamento molde de DNA e no filamento não-molde de DNA que poderiam codificar esse tripeptídeo. Foi observada a seguinte estrutura. desnaturado e anelado com o mRNA transcrito do gene. 07. Descreva os principais eventos que ocorrem durante cada uma das etapas da tradução gênica. A estrutura hibridizada foi então observada com o uso de um microscópio eletrônico.02. Diferencie a estrutura do mRNA de procarioto e eucarioto. tRNA e rRNA. . Descreva a função do mRNA. Sabendo que este mRNA já havia passado por todas as etapas do processamento. 06. 04. A seqüência de DNA abaixo pertence a um organismo procarioto. Quantas seqüências diferentes de mRNA podem codificar uma cadeia polipeptídica com a seqüência de aminoácidos Met-Leu-Arg? (Certifique-se de incluir o códon finalizador. 05. responda: a) Quantos íntrons e éxons existem nesse gene? Explique sua resposta. Foi isolado um DNA de gene eucariótico. 03. se ocorrer uma mutação na região 5’ UTR alterando a 2ª adenina da região promotora por por uma guanina? Justifique sua resposta. 5’TCGCCTGTTGACATTGACGTATTCCGCGTTATAATGTCTCCTTGACGTGCTACATGCACGATGGAACGACTATCCT GACGTTACCCGACTAGATTTGTAGCCCCGCTAGCATAAGGCGGGCTTTTTTTTT3’ OH a) Podemos afirmar que sua transcrição irá se processar? Justifique sua resposta. A seqüência de aminoácidos a seguir é encontrada em um tripeptídeo: Met-Trp-His. 08. c) Qual a região codificante? d) Ocorrerá algum efeito para a transcrição.) 09. b) Determine o produto final da transcrição. Diferencie as três RNAs polimerases encontradas nas células eucariotas. Cite todas as possíveis seqüências de nucleotídeos no mRNA. b) Por outro lado. Complete o quadro abaixo supondo que a leitura acontece da esquerda para a direita: T Dupla Hélice de DNA A A U A G T A G mRNA transcrito Anticódon apropriado de tRNA Aminoácidos incorporados a proteína A Serina 11. Considere a seqüência de aminoácidos de um polipeptídio: PHE . Quantos aminoácidos teriam a cadeia polipeptídica formada? f. para os mesmos códons.000 KDa.ISO . A lisozima é uma proteína de massa molecular 12.VAL . Quantas ligações peptídicas seriam formadas na síntese protéica? 13. Se uma partícula viral contivesse uma dupla fita de DNA com 150.10. enquanto que diminui a incorporação de fenilalanina. Quantos códons estariam presentes no RNA mensageiro? e.TRP Vários componentes do sistema informacional participam da síntese deste polipeptídio.000 pares de bases nitrogenadas. a incorporação de leucina e isoleucina são aumentadas. Observando o código de m-RNA determinado in vitro para Escherichia coli. Determine o número mínimo de nucleotídeos presentes na cadeia de DNA necessário para codificar a síntese dessa proteína. Considerando que a massa molecular média dos aminoácidos é igual a 120 KDa. Quantos tipos de bases nitrogenadas diferentes poderiam ser encontrados? E quais seriam elas? d. Cite e explique qual das situações descritas demonstra degeneração do código genético? 12. Proponha a seqüência de nucleotídeos correspondentes para: a) A molécula do DNA b) A molécula do RNA mensageiro c) Os RNAs transportadores . Quantos átomos de fósforo estariam presentes nesta partícula? c.GLU . Quantos nucleotídeos estariam presentes nesta partícula? b. 14. notamos que: a) UUU e UUC codificam fenilalanina. Responda: a.SER . com altas concentrações de álcool etílico. 2. estão sujeitas a defeitos genéticos que resultam na doença conhecida como galactosemia. ( ) A transcrição e tradução representam os dois níveis de expressão gênica em uma célula.15. Se a sentença for falsa explique o porquê. Quando o defeito está presente. os indivíduos são incapazes de metabolizar a galactose a metabólitos da glicose. Que anticódon você preveria para um tRNA isoleucina? Há mais de uma resposta possível? Caso: cite as respostas alternativas e justifique sua resposta.. os éxons são interrompidos por íntrons.. qual a porcentagem da região codificadora (éxons) em relação ao tamanho total do gene? Assunto: Transcrição e tradução II 1. ( ) Tradução é o processo pelo qual se constrói uma molécula de mRNA a partir do DNA ( ) Na maioria dos genes eucarióticos. apenas uma das fitas é utilizada como molde na transcrição de um segmento qualquer da dupla hélice do DNA. Leia o Texto abaixo e responda: Galactosemia: incapacidade de transformar galactose em glicose As reações bioquímicas que envolvem a galactose – monossacarídeo derivado da lactose (açúcar do leite) – são de particular interesse porque.. Sabendo-se que a enzima galactoquinase possui 392 aminoácidos e que o gene GALK1 ocupa uma região de 7. Abaixo está a seqüência da fita codificante do DNA para os 2 éxons (letras maiúsculas) bem como parte da seqüência não codificante (íntrons-letras minúsculas) ao redor desses éxons. retardo mental e eventual morte por lesão hepática. Um gene para uma enzima é composto de três éxons. a) Quantas bases estão no primeiro éxon? Quantos códons estão presentes nesse éxon? 3. em seres humanos. ( ) Em geral. Indique se as sentenças abaixo são verdadeiras (V) ou falsas (F).300 pb no genoma. Um dos distúrbios genéticos é devido à mutação no gene GALK1. . . nesse DNA há 30% de A. ( ) Se o conteúdo de C-G de uma molécula de DNA é de 70%. expressa como uma deficiência celular da enzima galactoquinase. crescimento deficiente. que são seqüências de DNA que não são traduzidas. ( ) A ligação com o promotor orienta a RNA polimerase a transcrever o gene adjacente.accggcagtagATATCAGACCATGCTAATCGCTCCCCGACAGgtaagttgcaacgcaatatccttcctctgacagGGGTAGTTT. o que freqüentemente ocasiona catarata. promotora da degradação do referido monossacarídeo. . . qual será a seqüência de nucleotídeos no RNA transcrito supondo que o promotor está situado à esquerda da sequência mostrada? (c) Suponha que tanto o códon de início quanto de térmnino estejam presentes. Uma sequência parcial de nucleotídeos (5' subterminal) de um mRNA procariótico é a seguinte: 5'. (a) Qual a função da seqüência Shine-Dalgarno nos mRNA procarióticos? (b) Que efeito a deleção da seqüência Shine-Dalgarno de um mRNA tem em sua tradução? (c) Quais as funções dos sítios de ligação A e P do tRNA no ribossomo? 5. Qual será a sequência de aminoácidos do polipeptídeo codificado por este gene? 6. Quando este mRNA é traduzido. (e) fator de alongamento G? 7. Um segmento de DNA em um gene humano tem a seguinte seqüência de pares de nucleotídeos: 5’ TATAATGACGTTACCCGACATAGCTACGATGACGATAAGCGACATAGC 3’ OH (a) Qual a seqüência de nucleotídeos na cadeia complementar do DNA? (b) Quando este segmento de DNA é transcrito pela RNA polimerase. (b) fator de liberação l...AGGAGGCUCGAACAUGUCAAUAUGCUUGUUCCAAUCGUUAGCUGCGCAGGACCGUCCCGGA. scRNA e tRNA. O terminal 5'de um mRNA humano tem a seguinte sequência: cap5'GAAGAGACAAGGTCAUGGCCAUAUGCUUGUUCCAAUCGUUAGCUGCGCAGGAUCGCCCUGG3’ Suponha que tanto o códon de início quanto de térmnino estejam presentes. Qual a função de cada um dos seguintes componentes do aparelho de síntese de proteínas: (a) aminocil-tRNA sintetase. Quando este mRNA é traduzido. Uma cadeia de a-globina humana tem 141 aminoácidos de comprimento. a RNA polimerase I é responsável pela síntese de snRNA. (d) fatores de iniciação.( ) Em organismos eucariotos. que sequência de aminoácidos será especificada? 9. Quantos nucleotídeos no mRNA são necessários para codificar uma a-globina humana? 8. que sequência de aminoácidos será especificada? . 4. (c) peptidil transferase.3' Suponha que tanto o códon de início quanto de térmnino estejam presentes. 5' CAATCATGGACTGCCATGCTTCATATGAATAGTTGTACAT -3' 3' GTTAGTACCTGACGGTACGAAGTATACTTATCAACTGTA-5' a) Qual a sequencia de ribonucleotídeos da molécula de mRNA que é transcrita a partirdo filamento molde deste trecho de DNA? b) Suponha que tanto o códon de início quanto de térmnino estejam presentes. Qual a seqüência de aminoácidos do polipeptídeo codificado por este RNA? .10. A seguinte sequência de DNA ocorre em uma bactéria (a sequência promotora está situada à esquerda mas não é mostrada).