Substrato do Tripeptídeo

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1 Pergunta 1 Você está estudando uma enzima chamada quinase. Seu substrato é o tripeptídeo Ala-Lys-Thr, com uma molécula incomum em suas terminações C, a molécula GLOW. Quando essa molécula GLOW é segmentada do tripeptídeo, ela adquire a capacidade de brilhar na cor verde. A figura abaixo mostra o substrato ligado ao sítio ativo da quinase, com importantes cadeias laterais de aminoácidos representadas. Substrato do Tripeptídeo Enzina Quinase a) No quadro abaixo, indique a força molecular mais potente que ocorre entre as cadeias laterais de aminoácidos da enzima quinase e o substrato do peptídeo. Escolha uma das seguintes opções: ligação iônica, força de Van der Waals, ligação covalente, ligação de hidrogênio. 3 pontos cada Aminoácido na Enzima Quinase Aminoácido no Substrato Força mais Potente Asn 74 Thr Hidrogênio Glu 110 Lys Iônica Val 150 Ala Van der Waals

2 Nome Pergunta 1 (cont.) A fim de estudar a atividade enzimática da quinase, você cria versões mutantes da enzima quinase e mede as constantes cinéticas. Enzima Quinase Mutação K m (M) V máx (moles/seg) Tipo Selvagem 3,4 x Mutante 1 Val 150 Ala 3,2 x Mutante 2 Asn 74 Leu 6,0 x Mutante 3 Ser 43 Thr 3,4 x Mutante 4 Val 150 His 4,0 x Mutante 5 Ser 43 Gly 3,6 x ,05 b) Com base nos dados acima, qual enzima mutante possui maior afinidade pelo substrato? Circule uma. 3 pontos c) Com base nos dados acima, qual enzima mutante possui maior atividade catalítica? Circule uma. 2 pontos d) Com base nos dados acima, qual resíduo de aminoácido no tipo selvagem da enzima quinase parece estar diretamente envolvido na segmentação da ligação peptídica? Circule uma. 3 pontos e) Quando Glu 110 da quinase é convertido para Lys, a enzima mutante resultante não se liga mais ao substrato de peptídeo, nem se segmenta. Qual dos tripeptídeos a seguir pode ser um substrato para essa enzima mutante? Circule uma.

3 Pergunta 2 Você está estudando a genética da mosca, e encontra uma linhagem mutante de mosca que tem patas azuis. Você cruza uma mosca fêmea de linhagem pura e patas azuis com um macho de tipo selvagem (WT), linhagem pura e patas pretas. Os fenótipos resultantes são relacionados abaixo. a) Forneça os genótipos prováveis de todas essas moscas F 0, F 1+ e F 2 no que se refere à cor da pata nas caixas adjacentes. 2 pontos cada F 0 fêmea macho patas azuis X de patas pretas (WT) F 1 52 fêmeas de patas pretas e 49 machos de patas azuis Por curiosidade, você cruza as fêmeas e os machos F 1, e obtém os seguintes fenótipos. 1 ponto cada F 1 fêmea macho patas pretas X de patas azuis moscas F 2 : 26 machos de patas azuis 24 fêmeas de patas azuis 25 machos de patas pretas 25 fêmeas de patas pretas Agora, você estuda genes que controlam o tamanho da asa, o formato da asa e a cor da asa as moscas do tipo selvagem possuem asas grandes, redondas e transparentes. Você estuda três mutações, mostradas abaixo, que fornecem os seguintes fenótipos, que são todos recessivos para o alelo tipo selvagem. Fenótipos e Genótipos de Asa Tipo Selvagem Mutantes +/+: Grande t/t: Asas minúsculas +/+: Redonda n/n: Asas chanfradas +/+: Transparente b/b: Asas pretas

4 Nome Pergunta 2 (cont.) Você cruza uma mosca que é homozigota para os alelos de asa mutantes (t/t, n/n, b/b) com uma mosca tipo selvagem para obter moscas que sejam todas heterozigotas nos três genes (os genótipos são apresentados aqui). 100% +/t, +/n, +/b Você cruza um desses heterozigotos triplos de volta para a linhagem mutante pura e observa os seguintes fenótipos em uma progênie de F 2 : Grande Redonda, Transparente X minúscula, chanfrada, preta +/t, +/n, +/b t/t, n/n, b/b F 2 : 370 asas de tipo selvagem 380 asas pretas chanfradas e minúsculas 78 asas transparentes, redondas e minúsculas 72 asas pretas, chanfradas e grandes 45 asas transparentes, chanfradas a grandes 55 asas pretas, redondas e minúsculas 2 asas pretas, redondas e grandes 3 asas transparentes, chanfradas e minúsculas Você dispõe os dados F 2 em um gráfico, conforme mostrado abaixo. Gene Tamanho da Asa (t) Formato da Asa (n) Cor da Asa (b) nº de F 2 progênie + = Grande - = Minúscula + = Redonda - = Chanfrada + = Transparente - = Preta b) Complete o mapa genético abaixo colocando os genes na localização correta (as distâncias apresentadas são freqüências de recombinação). APRESENTE SEU TRABALHO ABAIXO. 6 pontos

5 Pergunta 3 Você descobriu uma nova espécie de levedura roxa que contém uma substância secreta Thera. Thera é necessária para o crescimento em meio mínimo e também é responsável pela cor roxa da levedura. a) Você isolou várias linhagens mutantes haplóides incapazes de sintetizar Thera. Você cruza cada mutante haplóide com o tipo selvagem e com todos os outros mutantes, e classifica a capacidade da linhagem diplóide resultante de crescer em meio mínimo. Os resultados são apresentados abaixo. (+) = crescimento em meio mínimo (-) = incapaz de crescer em meio mínimo m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 wt m m m m m m m m wt b) Você é capaz de colocar todos os mutantes em grupos de complementação? 3 pontos Sim ou Não (circule uma). Em caso negativo, por que não? O Mutante 2 tem fenótipo dominante. c) Coloque os mutantes em grupos de complementação. 8 pontos. M1, M4 M3, M6, M7 M5 M8 c) Qual é o número mínimo de genes diferentes que você identificou? 4 2 pontos

6 Nome Pergunta 3 (cont.) Depois de mais experimentos, você colhe mais mutantes recessivos e faz a surpreendente observação de que as linhagens de levedura mutantes haplóides distintas são todas de cor diferente da Thera roxa produtora de levedura do tipo selvagem. Por exemplo: Tipo Selvagem Mutante A Mutante B Mutante C Mutante D Mutante E Roxa Preta Prateada Dourada Verde Turquesa A fim de determinar a ordem na qual os produtos do gene desses mutantes estão atuando, você desenvolve linhagens de levedura haplóides com 2 mutações cada e observa a cor do mutante duplo resultante. Os resultados dessa análise são apresentados abaixo. Mutantes Duplos A,B C,D D,E A,D A,E B,C B,D Cor Preto Verde Turquesa Preto Turquesa Prateado Verde d) Desenhe o trajetória intermediária da Thera abaixo: Exemplo: EnzX EnzY laranja rosa violeta E A D C Turquesa Preto Verde Prateado Dourado Roxo (THERA) 8 pontos

7 Pergunta 4 Uma bióloga molecular de bastante prestígio, Dra. Ivanna A. Plus, descobre um gene interessante, phr, apresentado abaixo, e determina sua seqüência. início da transcrição sítio póli A a) Faça um diagrama esquemático do transcrito do mrna maduro completamente processado. 5 pontos = 700 b) Calcule o tamanho da região de codificação desse gene (bp). 3 pontos , -100 = 550 A colega da Dra. Plus, Dra. Igetta Bee, obtém vários mutantes. O DNA da seqüência de codificação, começando no códon inicial, é apresentado para 4 mutantes. c) Para cada mutação, indique o tipo de mutação: nonsense, missense, silent or frameshift. O código genético é fornecido no verso do quiz. 3 pontos 1 para tipo, 2 para efeito Linhagem Seqüência Tipo de mutação Efeito na proteína produzida Tipo selvagem ATGTGGGCTAGACATCAA.. WT Phr 1 WT Phr 2 WT Phr 3 WT Phr 4 ATGTGGGCTAGACATCAA.. ATGTGGGCTTGACATCAA.. ATGTGGGCTAGACATCAA.. ATGTGGGCTAGACATCAA.. ATGTGGGCTAGACATCAA.. ATGTGGGCTAGTCATCAA.. ATGTGGGCTAGACATCAA.. ATGTGGCTAGTCATCAAA.. Nonsense Silent Missense Deletion frameshift Arg Stop, proteína truncada após 3 aa His His Sem alteraç Arg Ser, 1aa diferente Todos aa s diferentes após 2 aa s

8 Nome Pergunta 5 a) Abaixo encontra-se uma figura dos garfos de replicação de quatro sítios, A-D, realçados com seqüência. Indique abaixo se o primer: 5 -GCGAC-3 pode ligar esses sítios para iniciar a replicação. Se o primer se liga, indique: a direção de elongação do filamento de DNA filho (esquerda ou direita). se a síntese de DNA seria realizada de forma contínua ou descontínua em relação ao garfo de replicação mais próximo. Sítio 5-GCGCA-3 se liga? S ou N Direção de elongação Esquerda ou Direita Contínua ou Descontínua A N B S Direita CONTínua C S ESQUERDA DEScontínua D S ESQUERDA CONTínua 8 pontos b) Faça uma marca ( ) na caixa ao lado da afirmação se ela for verdadeira para Procariotas (Procs) e/ou Eucariotas (Eucs). 12 pontos Procs Eucs i. Pode ser infectado por vírus ii. Possui núcleos iii. Faz mrnas policistrônicos iv. Possui mitocôndria v. Possui lipídios em suas membranas vi. Possui íntrons vii. Possui ribossomas viii. Pode ser haplóide

9 Página em Branco Posição do 2º Códon Posição do Primeiro Códon U C A G U UUU phe (F) UCU ser (S) UAU tyr (Y) UGU cys (C) UUC phe (F) UCC ser (S) UAC tyr (Y) UGC cys (C) UUA leu (L) UCA ser (S) UAA STOP UGA STOP UUG leu (L) UCG ser (S) UAG STOP UGG trp (W) C CUU leu (L) CCU pro (P) CAU his (H) CGU arg (R) CUC leu (L) CCC pro (P) CAC his (H) CGC arg (R) CUA leu (L) CCA pro (P) CAA gln (Q) CGA arg (R) CUG leu (L) CCG pro (P) CAG gln (Q) CGG arg (R) A AUU ile (I) ACU thr (T) AAU asn (N) AGU ser (S) AUC ile (I) ACC thr (T) AAC asn (N) AGC ser (S) AUA ile (I) ACA thr (T) AAA lys (K) AGA arg (R) AUG met (M) ACG thr (T) AAG lys (K) AGG arg (R) G GUU val (V) GCU ala (A) GAU asp (D) GGU gly (G) GUC val (V) GCC ala (A) GAC asp (D) GGC gly (G) GUA val (V) GCA ala (A) GAA glu (E) GGA gly (G) GUG val (V) GCG ala (A) GAG glu (E) GGG gly (G) U C A G U C A G U C A G U C A G Posição do 3º Códon

10 Nome ESTRUTURAS DE AMINOÁCIDOS a ph 7.0 ALANINA ARGININA ASPARAGINA ÁCIDO ASPÁRTICO (asp) CISTEÍNA ÁCIDO GLUTÂMICO GLUTAMINA GLICINA (asp) HISTIDINA ISOLEUCINA LEUCINA LISINA METIONINA FENILALANINA PROLINA SERINA TREONINA TRIPTOFANO TIROSINA VALINA

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