(UERJ 2015) - Biologia Molecular

Considere uma molécula de DNA sem qualquer mutação e que apresente 16% de bases nitrogenadas de citosina. Determine os percentuais de guanina e de timina encontrados nessa molécula, justificando suas respostas.

Resolução:

Em uma molécula de DNA sem qualquer tipo de mutação, a quantidade de bases de citosina é igual à de guanina. Assim, se 16% das bases são citosina, 16% são guanina. O restante das bases corresponde à soma de timinas e adeninas: 68%. Como o número de adeninas é igual ao de timinas, conclui-se que a quantidade de timinas corresponde à metade desse valor: 34%.

(UFRJ 2008) - Biologia Molecular

Se extrairmos o DNA total de células de músculo, baço e rim de um mesmo indivíduo, verificaremos que os tecidos apresentam genomas idênticos. Os RNA mensageiros das células desses três tecidos serão os mesmos? Justifique sua resposta

Resolução:

Não, porque a diferenciação celular envolve a expressão (transcrição) e a inativação de diferentes genes nos diversos órgãos.

(UFRJ 2007) - Biologia Molecular

As sequências de RNA mensageiro a seguir codificam peptídeos com atividades biológicas específicas. Suponha que mutações no DNA tenham causado as seguintes mudanças nas duas moléculas de mRNA (1 e 2).

A tabela resumida do código genético mostra alguns códons e seus aminoácidos correspondentes.

Em qual das mudanças (1 ou 2) há risco de perda ou de diminuição da atividade biológica? Justifique sua resposta.

Resolução:

A mudança 2, pois essa é a única que provoca troca de aminoácidos. Essa troca altera a estrutura do peptídeo, o que pode alterar sua função.

(UFRJ 2006) - Biologia Molecular

A anemia falciforme é uma doença que resulta da substituição de um aminoácido ácido glutâmico pela valina, na hemoglobina. Examinando a tabela do código genético a seguir, é possível identificar as alterações no RNA que formam o códon da valina na hemoglobina da anemia falciforme.

Identifique as duas alterações nos códons do RNA que mais provavelmente explicariam a transformação de ácido glutâmico em valina. Justifique a sua resposta.

Resolução:

As alterações são GAA --> GUA e GAG --> GUG, porque essas mudanças ocorrem em conseqüência de uma única troca de bases, enquanto as outras dependem de mais substituições.

(UFRJ 2005) - Biologia Molecular

A soma das porcentagens de guanina e citosina em uma certa molécula de ADN é igual a 58% do total de bases presentes.

a) Indique as porcentagens das quatro bases, adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T), nessa molécula.
b) Explique por que é impossível prever a proporção de citosina presente no ARN mensageiro codificado por esse trecho de ADN.

Resolução:

a) Como C = G e C + G = 58%, temos C = G = 58%/2 = 29%. Da mesma forma, como A = T e A + T = 100% - 58% = 42%, temos A = T = 21%. 
b) Porque a proporção de bases apresentada refere-se às duas cadeias da molécula de DNA, não sendo possível determinar a proporção de citosina na cadeia que será transcrita.

(UFF 2006) - Biologia Molecular

O tratamento de pacientes HIV-soropositivos é realizado utilizando-se um coquetel de inibidores para as enzimas HIV-protease e HIV-transcriptase reserva (HIV-RT). Entretanto, muitas vezes, os vírus tornam-se resistentes ao tratamento após o uso contínuo desses inibidores, fazendo com que esses pacientes tenham que trocar de medicação. A tabela abaixo mostra o efeito de inibidores sobre a enzima HIV-RT, isolada dos vírus de três pacientes soropositivos

A) Dentre os pacientes mencionados, indique aquele que contém a enzima totalmente resistente aos inibidores empregados no tratamento. Dê uma justificativa, utilizando os valores da tabela. 
B) Que paciente ainda pode ser tratado com qualquer um dos inibidores testados? Justifique, utilizando os valores da tabela.
C) Mencione o mecanismo biológico que possibilita o surgimento desses vírus com a enzima HIV-RT resistente aos inibidores. 

 Resposta:
A) Paciente A, visto que todos os ensaios com a enzima na presença dos inibidores apresentam uma concentração de produto por minuto (9-11 mM/min) próxima à concentração observada com a enzima sem inibidor (10 mM/min), evidenciando a ineficiência destes em inibir a atividade catalítica da HIV-RT. 
B) Paciente C, visto que todos os ensaios com a enzima na presença dos inibidores apresentam uma menor concentração de produto por minuto (0.01-1 mM/min) em comparação com a enzima sem inibidor (8 mM/min), evidenciando a capacidade destes em inibir a atividade catalítica da HIV-RT.
C) O gene que codifica esta proteína no vírus sofre mutação, resultando na formação de enzimas que continuam transformando o substrato em produto, mas não sofrem a ação dos inibidores.

(UFF 2004) - Biologia Molecular

O fumo está relacionado ao aumento de risco para o câncer de pulmão. O hábito de fumar expõe os fumantes a substâncias com atividade carcinogênica. O Benzo[a]pireno, um dos principais agentes carcinogênicos presentes na fumaça do cigarro, tem a capacidade de promover mutações no DNA levando a mudança da base Guanina para Timina. Suponha que um trecho da fita molde de DNA do gene X, representado abaixo, possa ser alterado em presença do Benzo[a]pireno, em um dos dois sítios indicados.

Considere que o RNA mensageiro seja formado a partir das trincas mostradas no esquema acima. Indique as alterações que ocorrerão na síntese da proteína X quando a mutação for localizada nos diferentes sítios, justificando cada resposta com a utilização do código genético abaixo:

Quando a mutação for localizada:
a) no sítio
b) no sítio 2

Resolução:

A) A sequência do DNA será modificada pelo benzo[a]pireno de ATG para ATT levando, na transcrição, a formação de um RNAm com a sequência UAA ao invés de UAC. UAA é um códon de terminação, portanto, a mutação provocará a produção de uma proteína menor. 
B) A sequência do DNA de CCG será modificada para CCT levando na transcrição, a formação de um RNAm com a sequência GGA ao invés de GGC. Nessa situação, a modificação de GGC para GGA não provocará alteração na proteína; os dois códons na tradução produzem uma proteína com o aminoácido glicina, nesta posição.

(UERJ 2014) - Biologia Molecular

Uma cultura de células de mamífero foi incubada com um agente mutagênico e teve seu DNA alterado. As células mutantes produziram moléculas de RNA mensageiro cujas proteínas modificadas tinham os aminoácidos isoleucina (ILE) ou valina (VAL), em vez de leucina (LEU), em uma determinada posição. Quando essas células mutantes foram expostas a outro agente mutagênico, foi gerada uma proteína com fenilalanina (PHE) nessa mesma posição. Observe o esquema:

Observe, ainda, a tabela abaixo, que mostra as diferentes combinações dos códigos genéticos.

Resolução:

Admita que as duas mutações ocorridas tenham sido provocadas pela mudança em apenas uma base nitrogenada. Utilizando a tabela de códigos genéticos, indique os códons possíveis para cada um dos quatro aminoácidos envolvidos nas mutações.

Comentários:
De acordo com a tabela de códigos genéticos, há seis códons diferentes para o aminoácido leucina (UUA, UUG, CUU, CUC, CUA e CUC), três para isoleucina (AUU, AUC e AUA), quatro para valina (GUU, GUC, GUA e GUG) e dois para fenilalanina (UUU e UUC). Desses diferentes códons para os quatro aminoácidos, apenas dois da leucina (CUU e CUC) poderiam, por alteração de uma única base nitrogenada, dar origem aos aminoácidos isoleucina (AUU e AUC) ou valina (GUU e GUC). E somente esses quatro códons, por meio de uma nova modificação em apenas uma base, poderiam codificar o aminoácido fenilalanina (UUU e UUC).

(UERJ 2013) - Biologia Molecular

Em células eucariotas, o antibiótico actinomicina D atua bloqueando o mecanismo de transcrição da informação gênica, impedindo a síntese de RNA. Já o antibiótico puromicina é capaz de bloquear o processo de tradução da informação e, portanto, a síntese de proteínas. Considere um experimento em que a actinomicina D foi adicionada a uma cultura de células eucariotas, medindo-se, em função do tempo de cultivo, a concentração de três diferentes proteínas, A, B e C, no citosol dessas células. Em experimento similar, esse antibiótico foi substituído pela puromicina, sendo medidas as concentrações das mesmas proteínas. A tabela abaixo mostra os resultados dos dois experimentos.

Considere que a meia-vida de uma molécula na célula é igual ao tempo necessário para que a concentração dessa molécula se reduza à metade. Estabeleça a ordem decrescente dos tempos de meia-vida dos RNA mensageiros das proteínas A, B e C. Compare, também, o tempo de meia-vida dessas proteínas e estabeleça a relação entre esses tempos.

Resolução:

C – B – A As meias-vidas são iguais.

Comentários:
Quando a actinomicina D é utilizada, o processo de síntese de RNA mensageiro é bloqueado. Portanto, os mensageiros das proteínas serão, a partir desse momento, apenas degradados, ou seja, perdem sua capacidade de sintetizá-las. Dessa forma, o RNA mensageiro que continuar a sintetizar proteínas por mais tempo será o de maior meia-vida, no caso do experimento, o da proteína C. Note que, em 90 minutos, ele apresenta a maior concentração quando comparado com os demais. O RNAm de C será seguido na ordem decrescente de meias-vidas pelos RNAm de B e de A. Quando, no entanto, a puromicina é adicionada, o processo de tradução dos mensageiros é bloqueado. Assim, a própria diminuição de concentração das proteínas identifica suas respectivas meias-vidas. No caso, as proteínas A, B e C decaíram igualmente em função do tempo, mostrando que suas meias-vidas são iguais.

(UERJ 2012) -Biologia Molecular

O esquema abaixo representa o mecanismo de biossíntese proteica em um trecho de DNA de uma célula eucariota. Observe que sua hélice inferior será transcrita e que as bases nitrogenadas, em destaque, compõem um íntron, a ser removido no processamento do pró-RNAm. Identifique a sequência de bases que irá compor o trecho de RNA mensageiro a ser traduzido em proteína e determine o número de aminoácidos a serem introduzidos na proteína nascente.

Resolução:

Sequência: A-U-G-G-A-A-A-A-A-U-A-C 5 
Número de aminoácidos: 4

Comentário:
A remoção de íntrons durante o processamento dos RNA mensageiros nas células eucariotas é um mecanismo muito frequente. Os éxons restantes são ligados entre si, formando o RNA mensageiro maduro, pronto para ser traduzido em moléculas de proteínas. Com a remoção do íntron do pró-RNAm, composto pelas bases GCUUAACGG, restarão os éxons AUGGAA e AAAUAC, que serão fundidos e traduzidos nos primeiros 4 aminoácidos da proteína nascente. 

(UERJ 2007) - Biologia Molecular

Diversas técnicas são utilizadas para determinar, em genes de uma célula eucariota, a seqüência de bases nitrogenadas codificantes, ou seja, aquela que define a estrutura primária da proteína a ser sintetizada. A abordagem experimental mais freqüente, hoje, consiste em, primeiramente, extrair os RNA-mensageiros da célula, sintetizar os seus DNA-complementares e, então, proceder ao seqüenciamento das bases presentes nesses DNA. Em uma bactéria, no entanto, é possível determinar a seqüência codificante diretamente a partir de seu cromossomo. Explique o motivo pelo qual, em organismos eucariotos, é preferível utilizar o RNA-mensageiro para determinar a região codificante do DNA.

Resolução:

Os organismos eucariotos possuem íntrons, regiões não codificantes em seu DNA, que serão eliminadas no processo de maturação do RNA-mensageiro, antes que ele seja traduzido em proteína. 

Comentários: A retirada dos íntrons ocorre após a transcrição. Esse processo é denominado Splicing.

(UERJ 2006) - Biologia Molecular

Para investigar possíveis efeitos de uma determinada droga, utilizou-se uma cultura de células, à qual foram
adicionadas quantidades adequadas das seguintes substâncias, marcadas com isótopos: uridina 14C, timidina 3H e leucina 15N.
Após algum tempo, a droga foi também introduzida no meio de cultura. Ao longo do experimento, amostras
das células foram coletadas a intervalos regulares. A incorporação dos isótopos foi medida em uma preparação que contém os ácidos nucléicos e as proteínas da célula. Os resultados do experimento estão mostrados no gráfico abaixo.

A) Considere as etapas de replicação, transcrição e tradução nas células analisadas.
Indique se a droga interfere em cada uma dessas etapas e justifique suas respostas.
B) As proteínas, após sintetizadas, adquirem uma conformação tridimensional.
Cite duas ligações ou interações que atuam na manutenção da estrutura enovelada das proteínas.

Resolução:

A) Replicação: não interfere; não há alterações na incorporação de timidina marcada no DNA.
Transcrição: não interfere; não há alteração na incorporação de uridina marcada no RNA.
Tradução: interfere; esta etapa é bloqueada porque há uma queda acentuada na
incorporação de aminoácido marcado na proteína.
B) Duas dentre as ligações ou interações:
Ponte dissulfeto 
Ponte de hidrogênio 
Forças de van der Walls
Interações hidrofóbicas 
Interações eletrostáticas

(UERJ 2005) - Biologia Molecular e Respiração Celular

O oxigênio é um elemento imprescindível à manutenção da vida dos seres aeróbicos, pois participa do processo
de extração de energia dos alimentos, como aceptor final de elétrons, conforme exemplificado pela reação abaixo.
C
6H12O6 + 6 O2 → 6 H 2O + 6 CO2
Em virtude de sua configuração eletrônica, o oxigênio tem forte tendência a receber um elétron de cada vez,
dando origem a moléculas intermediárias, denominadas espécies reativas de oxigênio, que são fortes agentes
oxidantes. Essas moléculas, por serem muito reativas, causam alterações, inclusive no DNA, fato que pode
induzir mutações tanto em células somáticas quanto em células germinativas.


A) Considerando o processo de oxidação completa da glicose pela célula eucariótica, indique a etapa responsável
pela formação de espécies reativas de oxigênio e o local da célula onde essas reações ocorrem.
B) Uma espécie reativa de oxigênio induziu uma mutação no gene de uma célula, acarretando a substituição
de uma base guanina por uma adenina, sem alterar, porém, a estrutura primária da proteína codificada
pelo gene.
Justifique por que não houve alteração da estrutura da proteína.

Resolução:

A) Cadeia respiratória. Membrana interna da mitocôndria. 
B) Como o código genético é degenerado, ou seja, existe mais de um códon para a maioria dos aminoácidos, o códon alterado pode pertencer ao mesmo aminoácido que teria sido inserido na cadeia polipeptídica antes da mutação.

(UERJ 1998) - Biologia Molecular

O gráfico abaixo demonstra a distribuição citoplasmática do número de ribossomas isolados e polirribossomas, em comparação com o número de cadeias polipeptídicas em formação durante um certo período de tempo. 

A) Defina a relação existente entre os ribossomas isolados e a formação das cadeias polipeptídicas. Justifique sua resposta. 
B) Descreva a estrutura das cadeias polipeptídicas e a dos polirribossomas.

Resolução:

A) Quando os ribossomas estão isolados não há síntese das cadeias polipeptídicas. O RNA mensageiro é necessário pois transmite a mensagem genética para a síntese dos polipeptídeos. 
B) Polipeptídeos são formados a partir do encadeamento dos aminoácidos. Polirribossomas são constituídos de ribossomas ligados ao RNA mensageiro.

(UERJ 1997) - Biologia Molecular

CÉLULAS IMORTAIS CONTAM AOS CIENTISTAS HISTÓRIA DA EVOLUÇÃO DA HUMANIDADE
Estas células formam um livro, conservado em tanques de nitrogênio líquido que guarda informações
desconhecidas sobre a humanidade. Os capítulos contam diferentes detalhes da saga do homem na
terra: suas andanças pelos continentes, casamentos ancestrais e os ataques de doenças.
(adaptado de O Globo) 
A) Explique por que o processo de autoduplicação do DNA dá significado à hereditariedade permitindo revelar a história da evolução da humanidade. 
B) "... suas andanças pelos continentes, casamentos ancestrais e os ataques de doenças" podem ser estudados através de observações de características morfológicas e fisiológicas da célula. Nomeie o processo através do qual o DNA é capaz de controlar e interferir nas características morfológicas e fisiológicas da célula.

Resolução:

A) Porque produz cópias idênticas de si mesmo. 
B) Síntese proteica

(UNIRIO 2006) - Biologia Molecular

Estima-se que o comércio de flores movimente, no varejo, entre R$ 1,36 e 1,56 bilhões anualmente. Doenças virais em flores e plantas ornamentais cultivadas podem ocasionar prejuízos consideráveis, como o ocorrido com girassóis e outras plantas ornamentais pela ação do Sunflower chlorotic mottle virus, isolado de Zinnia (SuCMoV-Zi).
A partir do trabalho de identificação e caracterização deste potyvírus isolado de uma planta ornamental (Zinnia elegans), cultivada na Região Noroeste do Estado de São Paulo, foi realizado o seqüenciamento do fragmento viral e determinada a estrutura de uma proteína capsidial com 264 aminoácidos.

Sabendo-se que o códon de início da tradução, AUG, determina o aminoácido metionina e o códon de terminação UGA não codifica aminoácido e interrompe a síntese, qual o número de bases nitrogenadas do RNA viral envolvidas na síntese dessa proteína capsidial? Justifique sua resposta.

Resolução:

795 (setecentas e noventa e cinco) bases nitrogenadas, porque cada códon, composto por três nucleotídeos, codifica um aminoácido, além do último códon que interrompe a síntese e não codifica nenhum aminoácido, isto é, 264 x 3 + 3.

(Ufv) - Ácidos Nucléicos

A tabela adiante representa uma versão fictícia do código genético. Entretanto, esse código segue o padrão do código genético universal, no qual três bases codificam um aminoácido.

 

Analise a tabela e faça o que se pede:
a) Cite o nome da enzima que catalisa a síntese de RNA mensageiro.
b) Cite a seqüência do anticódon correspondente ao códon de iniciação.
c) Qual a seqüência de aminoácidos que resultará da tradução da molécula de RNA mensageiro? Ver figura
anterior.
d) Qual a seqüência de aminoácidos que resultará da tradução da mesma molécula de mRNA, após uma
deleção do TERCEIRO nucleotídeo?

Resolução:

a) RNA-polimerase.

b) UAC.

c) W-A-T-S-O-N-E-C-R-I-C-K.

d) A proteína não será formada, pois foi alterado o códon de iniciação.

(UFFS) - Ácidos Nucléicos

Moléculas de rRNA são relativamente estáveis, enquanto que o mRNA é degradado rapidamente. Discuta possíveis causas e consequências deste fato.

Resolução:

O rRNA é necessário permanentemente na célula pois participa de todo e qualquer processo de síntese, enquanto que uma determinada molécula de mRNA só é necessária para a síntese de um determinado peptídeo, no momento em que este for requerido pelo organismo. A sua degradação impede o acumulo excessivo tanto do próprio mRNA como também do seu produto específico.

(Ufrj 99) - Ácidos Nucléicos

Com o auxílio da tabela do código genético representada a seguir, é sempre possível deduzir-se a seqüência de aminoácidos de uma proteína a partir da seqüência de nucleotídeos do seu gene, ou do RNA-m correspondentes.

Entretanto, o oposto não é verdadeiro, isto é, a partir da seqüência de aminoácidos de uma proteína, não se pode deduzir a seqüência de nucleotídeos do gene. Explique por quê.

Resolução:

Porque o código genético é degenerado, isto é, para um mesmo aminoácido existem vários códons
diferentes.

(Fuvest 2002/2012) - Ácidos Nucléicos

Clique aqui para baixar todas as questões de biologia da Fuvest (2ª fase) de 2002 até 2012 sobre Ácidos Nucléicos.

Para ver a resolução das questões feita pelo Curso Objetivo, acesse esse link.