UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS

Transcrição

1 Monitoria da disciplina de Biologia Molecular (CBI 613) Monitor responsável: Bruno Jhônatan Costa Lima ( ) Assunto: Síntese proteica e regulação da expressão gênica GENES E CROMOSSOMOS 1. Identifique e corrija o erro na seguinte sequência: Gene é uma sequencia de DNA que codifica para uma proteína ou subunidade proteica. 2. Esquematize um cromossomo eucariótico com duas cromátides filhas unidas e identifique cada uma de suas estruturas. 3. Explique resumidamente a importância de centrômeros e telômeros. 4. Defina íntrons e éxons; e explique porque seu arranjo afeta a colinearidade entre a sequencia do gene e a sequencia da proteína codificada por ele. 5. Qual o número de aminoácidos predito de uma proteína codificada por um gene com 1560pb? Se tal proteína possui apenas 412 aminoácidos, qual a porcentagem não codificante do gene? 6. Como é possível a existência de moléculas de DNA maiores que a própria célula em seu núcleo? 7. Defina nucleossomo e caracterize sua estrutura. 8. Qual a importância da presença de aminoácidos básicos na superfície das histonas?

2 METABOLISMO DO DNA 1. Sobre a replicação do DNA, explique os seguintes termos: a) Semiconservativa; b) Bidirecional; c) Semidescontínua; d) Fita líder; e) Fita atrasada; f) Iniciador; g) Fragmentos do Okazaki 2. Qual a diferença fundamental entre endo e exonucleases? 3. Considerando a estrutura dos nucleotídeos e a natureza da reação de formação da ligação fosfodiéster, explique porque a replicação do DNA ocorre no sentido 5 3 e não no sentido contrário. 4. Quais os três mecanismos que garantem a alta fidelidade da replicação do DNA na célula. 5. Defina e explique, resumidamente, cada uma das três etapas de replicação do DNA. 6. Descreva o papel de cada uma das seguintes proteínas na replicação do DNA: a) Helicase; b) Topoisomerase; c) SSB; d) Primase; e) Ligase. 7. Esquematize uma forquilha de replicação, mostrando em que região atua cada uma das proteínas citadas na questão Nas células de procariotos, como a fita recém sintetizada é diferenciada da fita molde?

3 9. Cite os tipos de mecanismos de reparo de DNA. 10. Esquematize o mecanismo de recombinação homóloga que ocorre durante a meiose. 11. O que são transposons? METABOLISMO DE RNA 1. Quais são os tipos e as respectivas funções dos diferentes RNAs presentes nas células? 2. Defina: fita molde e fita codificadora. A molécula de DNA é composta de duas fitas: uma denominada fita codificadora, que detém a informação, e outra denominada fita molde, que é tida com um modelo para a síntese 3. Identifique e corrija o erro na seguinte sentença: A sequencia do RNA transcrito de um gene é idêntica à sequencia da fita codificante. 4. O que é um promotor? Em que posição, com relação à direção de transcrição do gene, ele se encontra? 5. Quais o três tipos de RNA polimerases presentes em células eucariotas? Cite a função de cada uma delas. 6. Descreva as seguintes etapas da transcrição, incluindo os elementos envolvidos: a) Montagem do complexo de transcrição; b) Iniciação; c) Alongamento; d) Terminação. 7. Diferente das DNA polimerases, as RNA polimerases não apresentam atividade exonucleásica 3 5, para a correção de erros durante as reações que catalisam. Por que essa a inserção de erros em moléculas de mrna é menos importante para a célula que erros durante a replicação? 8. Qual o mecanismo de inibição da transcrição por cada um dos compostos abaixo? a) Actinomicina D;

4 b) Rifampicina; c) α-amanitina. 9. Em eucariotos, quais as modificações sofridas por moléculas de mrna em sua extremidade 5? E em sua extremidade 3? Qual a função biológica dessas modificações? 10. Como é chamado o mecanismo de processamento e remoção de íntrons de uma molécula de mrna precursora? Esquematize o processo para íntrons de tipo I e de tipo II. 11. Como a organização de genes em íntrons e éxons afeta a variabilidade de produtos gênicos de uma célula? 12. O que é a transcriptase reversa e qual seu papel biológico nas infecções virais? METABOLISMO DE PROTEÍNAS 1. Defina códon e anticódon. 2. O que significa dizer que o código genético é degenerado? 3. Prediga as três possíveis sequencias de aminoácidos derivadas da tradução do seguinte polinucleotídeo e discuta a importância da pauta de leitura durante a tradução. 5 AUGGUCGUGGUCACAUGAUCGAUCGGAUACCCA 3 4. É possível predizer a sequencia de nucleotídeos exata que gerou um determinado produto proteico a partir de sua sequencia de aminoácidos? Justifique. 5. A hipótese da oscilação, proposta por Francis Crick, apresenta quatro relações sobre o pareamento códon-anticódon. Explique a importância biológica do pareamento mai fraco entre a bae oscilante do códon e sua correspondente no anticódon. 6. Descreva, sucintamente, as cinco etapas da síntese protéica. 7. Replicação e transcrição são processos com sentido definido: 5 3. O processo de tradução também tem um sentido definido? 8. Explique a seguinte afirmação: A interação entre uma aminoacil-trna sintetase e um trna representa uma espécie de segundo código genético.

5 9. Esquematize e descreva estruturalmente uma molécula de trna. 10. Por que existem dois trnas distintos para a metionina em E. coli se o códon para esse aminoácido é único? 11. O que é a sequência Shine-Dalgarno? 12. Como é formado o complexo de iniciação da tradução? 13. Esquematize a etapa de alongamento da cadeia polipeptídca, mostrando os sítios A, P e E do ribossomo e demais elemento envolvidos. 14. O que são os polissomos e qual sua importância biológica em procariotos? A formação de polissomos é possível em eucariostos? Explique. Os polirribossomos ou polissomos formam-se quando vários ribossomos, antes livres no citoplasma, ligam-se a uma molécula dernam,1 sintetizando várias moléculas da proteína correspondente a aquele RNAm, ao mesmo tempo. 15. Cite os diferentes tipos de modificação pós traducionais e sua função biológica. 16. Descreva o mecanismo de endereçamento de proteínas. 17. Esquematize o processo de ubiquitinação de proteínas e explique sua importância. 18. A anemia falciforme é uma condição causada pela substituição de um único resíduo de aminoácido na hemoglobina. Células falcêmicas possuem um resíduo de valina no lugar de um resíduo de glutamato. Determine a alteração ocorrida no gene para que tal substituição ocorra. REGULAÇÃO DA EXPRESSÃO GÊNICA 1. Defina: a) Expressão constitutiva; b) Indução; c) Repressão; d) Operadores; e) Intensificadores (enhancers); f) Óperon;

6 g) Régulon; h) Heterocromatina; i) Eucromatina. 2. Esquematize o óperon lac e sua regulação. 3. Descreva a regulação da síntese de triptofano pelo óperon trp. 4. Esquematize a regulação da expressão do genes da flagelina em Salmonella. 5. O que é a remodelação da cromatina e quais a modificações de histonas que regulam esse processo? 6. Qual a importância da proteína de ligação a TATA? 7. Como é possível que transativadores facilitem a transcrição estando muito distantes do promotor do gene em questão? Produtos gênicos difusíveis que atuam em moléculas homólogas ou heterólogas de vírus ou DNA celular para regular a expressão de proteínas. 8. Descreva os três principais mecanismos de regulação da tradução em células eucarióticas. 9. O que é RNA de interferência? Explique sucintamente o processo. Bons estudos!