(UNIFESP 2010) - Biologia Molecular

No ano de 2009, o mundo foi alvo da pandemia provocada pelo vírus influenza A (H1N1), causando perdas econômicas, sociais e de vidas. O referido vírus possui, além de seus receptores protéicos, uma bicamada lipídica e um genoma constituído de 8 genes de RNA. Considerando:

1. a sequência inicial de RNA mensageiro referente a um dos genes deste vírus:

5’  AAAUGCGUUACGAAUGGUAUGCCUACUGAAU 3’

2. a tabela com os códons representativos do código genético universal:

a) Qual será a sequência de aminoácidos que resultará da tradução da sequência inicial de RNA mensageiro, referente a um dos genes deste vírus indicada em 1?
b) Considerando os mecanismos de replicação do genoma viral, qual a principal diferença entre o vírus da gripe e o vírus que causa a AIDS?

Resolução:

a) A sequência de aminoácidos determinada pela molécula de RNA viral é: MET-ARG-TYR-GLU-TRP-TYR-ALA-TYR. 
b) O vírus H1N1 apresenta moléculas de RNA capazes de sofrer replicação no interior do núcleo da célula parasitada, enquanto que a reprodução do vírus da AIDS depende de uma síntese de DNA a partir de um RNA, pois, trata-se de um retrovírus.

(UNIFESP 2015) - Biologia Molecular

Alguns antibióticos são particularmente usados em doenças causadas por bactérias. A tetraciclina é um deles; sua ação impede que o RNA transportador (RNAt) se ligue aos ribossomos da bactéria, evitando a progressão da doença.

a) Que processo celular é interrompido pela ação da tetraciclina? Qual é o papel do RNAt nesse processo?
b) Em que local, na bactéria, ocorre a síntese do RNAt? Cite dois outros componentes bacterianos encontrados nesse mesmo local.

Resolução:

a) A tetralicina impede a tradução, já que o antibiótico faz com que não haja ligação do RNA transportador aos ribossomos da bactéria. A função do RNAt é transportar os aminoácidos até o local da síntese proteica. 
b) Como a bactéria é um procarioto, a síntese do RNAt ocorre no citoplasma. Nesse mesmo local também podem ser encontrados ribossomos, DNA, plasmídeo.

(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%.

(UERJ - 2011) - Biologia Molecular

Algumas células da pele de uma mesma rã foram retiradas em sua fase girino e, depois, em sua fase adulta. Observe a tabela abaixo, na qual são mostradas as combinações possíveis das macromoléculas DNA e RNA mensageiro.

Os resultados referentes à comparação das macromoléculas das células da rã nas fases girino e adulta estão indicados pelos seguintes números:

(A) 1 e 3
(B) 1 e 4
(C) 2 e 3
(D) 2 e 4

Resolução:

O DNA da rã na fase girino e seu DNA na fase adulta têm de ser iguais, pois se originaram de uma única célula ovo. Já as características fenotípicas diferentes da rã em suas duas fases são consequência da ativação ou desativação de genes que compõem esse mesmo DNA.

(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:

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 - 2014) - Biologia Molecular

Considere uma célula bacteriana com quatro guaninas oxidadas em um trecho do gene que codifica determinada proteína, conforme mostra a sequência:

Ao final de certo tempo, essa célula, ao dividir-se, dá origem a uma população de bactérias mutantes. O número máximo de aminoácidos diferentes que poderão ser substituídos na proteína sintetizada por essas bactérias, a partir da sequência de DNA apresentada, é igual a:

(A) 0
(B) 1
(C) 2
(D) 3

Resolução:

De acordo com as informações, as guaninas oxidadas serão substituídas por adeninas. Desse modo, no DNA das células mutadas, dos três códons modificados, dois serão iguais: 

Como o código é degenerado, duas consequências são possíveis: 1ª Os códons alterados podem codificar para o mesmo aminoácido. Neste caso, não haverá alteração na proteína. 2ª Dos três códons alterados, dois são iguais. Logo, no máximo dois aminoácidos podem ser diferentes.

(UERJ - 2013) - Biologia Molecular

Existem dois tipos principais de inibidores da atividade de uma enzima: os competitivos e os não competitivos. Os primeiros são aqueles que concorrem com o substrato pelo centro ativo da enzima. Considere um experimento em que se mediu a velocidade de reação de uma enzima em função da concentração de seu substrato em três condições:

• ausência de inibidores;
• presença de concentrações constantes de um inibidor competitivo;
• presença de concentrações constantes de um inibidor não competitivo.

Os resultados estão representados no gráfico abaixo:

A curva I corresponde aos resultados obtidos na ausência de inibidores. As curvas que representam a resposta obtida na presença de um inibidor competitivo e na presença de um não competitivo estão indicadas, respectivamente, pelos seguintes números:

(A) II e IV
(B) II e III
(C) III e II
(D) IV e III

Resolução:
Letra B

Inibidores competitivos se parecem com a molécula de substrato e competem pelo centro ativo, impedindo que os substratos entrem nos centros ativos e, com isso, diminuindo a produtividade da enzima. Em concentrações elevadas de substrato, esse tipo de inibição pode ser contornada, pois o inibidor "perde a competição" para o substrato, não havendo alteração na velocidade máxima de reação. Os inibidores não competitivos, por sua vez, impedem as reações enzimáticas, ligando-se em outra parte da molécula. Essa interação provoca mudança no formato da enzima, fazendo com que o centro ativo perca eficiência como catalisador da conversão de substrato em produto. Dessa maneira, a curva de velocidade de reação em função da concentração de substrato jamais alcançará a mesma velocidade máxima verificada na ausência de inibidor e na presença de inibidor competitivo.

(UNIFESP - 2008) - Biologia Molecular

A hidroponia consiste no cultivo de plantas com as raízes mergulhadas em uma solução nutritiva que circula continuamente por um sistema hidráulico. Nessa solução, além da água, existem alguns elementos químicos que são necessários para as plantas em quantidades relativamente grandes e outros que são necessários em quantidades relativamente pequenas.

a) Considerando que a planta obtém energia a partir dos produtos da fotossíntese que realiza, por que, então, é preciso uma solução nutritiva em suas raízes?
b) Cite um dos elementos, além da água, que obrigatoriamente deve estar presente nessa solução nutritiva e que as plantas necessitam em quantidade relativamente grande. Explique qual sua participação na fisiologia da planta.

Resolução:

a) Os vegetais necessitam de nutrientes minerais (N, P, K, etc.) para a síntese de compostos orgâ- nicos como proteínas, ATP, ácidos nucléicos, entre outros. Além disso, alguns nutrientes podem atuar no equilíbrio hídrico e iônico ou ainda atuar como ativadores enzimáticos. 
b) O nitrogênio é um macronutriente que participa da constituição de proteínas, que podem atuar como enzimas, e dos ácidos nucléicos, que possuem as informações hereditárias, entre outras funções. Além disso, também podemos citar o magnésio, constituinte da clorofila e essencial para a fotossíntese

(UNIRIO - 2007) - Biologia Molecular

Na exploração florestal, as operações de corte de árvores registram os acidentes mais graves, em sua grande maioria devido à falha humana (OIT, 1968). O serviço de corte é feito basicamente, com a utilização de moto-serras. Atualmente encontram-se à disposição das empresas modelos mais leves, próprios para o trabalho em reflorestamento e com uma série de acessórios de segurança, visando à maior proteção ao trabalhador no manuseio da máquina. Mesmo assim, devido à intensidade de esforço físico despendido, essa operação torna-se muito desgastante para o operador, além de aliar fatores adversos como ruído elevado e vibração localizada nas mãos e braços. Esses motivos impedem a dedicação por muito tempo a esta atividade, com conseqüências tanto na instabilidade profissional como na saúde do trabalhador. Considerando que em nossa realidade a moto-serra continuará sendo, durante algum tempo, o principal equipamento de corte e o estágio já alcançado pelos fabricantes no desenvolvimento de modelos, torna-se vital a preocupação com o outro lado do problema, ou seja, o homem. O assunto é abordado usualmente quanto ao desenvolvimento de módulos de treinamento para familiarizar o operador com o tipo de serviço e ambiente do qual ele passará a fazer parte, despertando-lhe a consciência para o nível de responsabilidade que dele é exigido em benefício próprio e de seus companheiros. Contudo, unicamente treinamento e educação não terão eficácia se não lhe for proporcionada plena condição de trabalho, conseguida não só com o fornecimento de equipamentos de proteção individual, mas sobretudo com alimentação adequada para o tipo de serviço e condições em que é realizado. Este trabalho estabeleceu uma dieta balanceada de acordo com as necessidades calóricas e nutricionais de operadores de moto-serra e comparou o rendimento operacional de um grupo de operadores recebendo a dieta balanceada com um grupo testemunha - com alimentação própria. Os resultados demonstraram, após 12 meses, um aumento na produtividade do grupo sob dieta de 12,8% em relação ao grupo testemunha. IPEF, 1985 (Adaptado)

a) Descreva as funções de um dos grupos de nutrientes orgânicos necessários ao pleno desenvolvimento de um metabolismo saudável para seres humanos.
b) Proceda de forma semelhante, referindo-se agora a um nutriente inorgânico.

Resolução:

9a- Proteína: Atividade enzimática, estrutura celular; Glicídeos – Fonte de Energia e carbono; Lipídios - Reserva de energia, composição de hormônios; Vitaminas mediações metabólicas, dentre outras funções. 
9b- H2O: solubilidade de reações, regulação térmica; transporte de substância: Sais minerais- relação direta na regulação de entrada/saída de água na célula; componentes de estruturas esqueléticas, dentre outras funções.

(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.
MARITAN, AC, GASPAR, JO & CAMARGO, LEA. Caracterização de um Potyvírus isolado de Zinnia elegans. Fitopatologia Brasileira. 29:028-033. 2004

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:

Questão: 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

(UNICAMP - 2014) - Biologia Molecular

A imagem abaixo representa o processo de tradução.

a) Quais são as estruturas representadas pelas letras A e B, respectivamente?
b) Nos eucariotos, em quais estruturas celulares esse processo ocorre?

Resolução:

a) A - RNA mensageiro; B- RNA transportador
b) Esse processo ocorre nos ribossomos, que podem estar livres no citoplasma ou associados ao retículo endoplasmático rugoso, cloroplasto ou mitocôndria

(UNICAMP 2012) - Biologia Molecular

Os esquemas I e II abaixo mostram as etapas da expressão gênica em dois organismos distintos, um procarioto e um eucarioto.

a) Indique, com justificativa, qual esquema se refere ao eucarioto. Em qual ou quais compartimentos celulares ocorrem as etapas indicadas por 1 e 2 no esquema I, e as etapas 3 e 5 do esquema II?
b) A remoção diferencial de íntrons do RNA mensageiro pode resultar na produção de diferentes peptídeos. Qual das etapas indicadas nos esquemas corresponde ao processo de remoção de íntrons? Explique por que a remoção diferencial de introns pode acarretar a produção de diferentes peptídeos.

Resolução:

a) O esquema que se refere ao eucarioto é o esquema II, porque apresenta introns. As etapas 1 e 2 do esquema I ocorrem no citoplasma, enquanto as etapas 3 e 5 do esquema II ocorrem, respectivamente, no núcleo e no citoplasma.
b) A etapa que corresponde à remoção de introns é a etapa 4. A remoção diferencial de introns pode acarretar a produção de diferentes peptídeos porque serão formados diferentes RNAs mensageiros, compostos por distintas regiões codificadoras. Dessa forma, a tradução desses RNAs levará a diferentes peptídeos.

(UNICAMP - 2007) - Biologia Molecular e vírus

Após um surto de uma doença misteriosa (início com febre, coriza, mal-estar, dores abdominais, diarréia, manchas avermelhadas espalhadas pelo corpo) que acometeu crianças com até cinco anos de idade em uma creche, os pesquisadores da UNICAMP conseguiram seqüenciar o material genético do agente causador da doença e concluíram que se tratava de um vírus. Um segmento dessa seqüência era UACCCGUUAAAG.

a) Explique por que os pesquisadores concluíram que o agente infeccioso era um vírus.
b) Dê duas características que expliquem por que os vírus não são considerados seres vivos.
c) Sabendo-se que a seqüência mostrada acima (UACCCGUUAAAG) dará origem a uma fita de DNA, escreva a seqüência dessa fita complementar.

Resolução:

a) Trata-se de um vírus (provavelmente um retrovírus), pois apresenta como material genético exclusivo, um segmento de RNA
b) Os vírus para alguns pesquisadores não são considerados seres vivos, por não apresentar estrutura celular, nem metabolismo próprio, sendo, portanto, dependente das células por ele parasitadas. 
c) A sequência da fita complementar de DNA será: ATG GGC AAT TTC

(UNICAMP 2005) - Biologia Molecular

Em 25 de abril de 1953, um estudo de uma única página na revista inglesa Nature intitulado “A estrutura molecular dos ácidos nucléicos”, quase ignorado de início, revolucionou para sempre todas as ciências da vida sejam elas do homem, rato, planta ou bactéria. James Watson e Francis Crick descobriram a estrutura do DNA, que permitiu posteriormente decifrar o código genético determinante para a síntese proteica.

a) Watson e Crick demonstraram que a estrutura do DNA se assemelha a uma escada retorcida. Explique a que correspondem os “corrimãos” e os “degraus” dessa escada.
b) Que relação existe entre DNA, RNA e síntese proteica?
c) Como podemos diferenciar duas proteínas?

Resolução:

a) Corrimãos: pentose (desoxiribose) e grupos fosfato. Degraus: pares de bases nitrogenadas. 
b) O DNA serve de molde para a produção do RNA mensageiro (transcrição), que leva a informação sobre qual proteína será produzida para os ribossomos (tradução). 
c) Duas proteínas podem ser diferentes pela seqüência, tipos e número de aminoácidos.

(UNICAMP 2000) - Biologia Molecular

Abaixo estão esquematizadas as sequências de aminoácidos de um trecho de uma proteína homóloga, em quatro espécies próximas. Cada letra representa um aminoácido. 

espécie 1: M E N S L R C V W V P K L A F V L F G A S L L S A H L Q 
espécie 2: M E N S L R R V W V P A L A F V L F G A S L L S A H L Q 
espécie 3: M E N S L R C V W V P K L A F V L F G A S L L S Q L H A 
espécie 4: M E N S L R L A F V L F G A S L L S A H L Q 

a) Quantos nucleotídeos são necessários para codificar a seqüência de aminoácidos nas espécies 1 e 2? Justifique. 
b) Pode-se dizer que sequências idênticas de aminoácidos são sempre codificadas por sequências idênticas de nucleotídeos? Justifique. 
c) Considerando que as espécies 2, 3 e 4 se originaram da espécie 1, que tipo de mutação originou cada sequência?

Resolução:

a) 84. Porque são requeridos 3 nucleotídeos para codificar 1 aminoácido. (1 ponto) 
b) Não, pois sendo o código genético degenerado, mais de uma sequência de nucleotídeos pode codificar um mesmo aminoácido. (2 pontos) 
c) Mutação de ponto (substituição), inversão e deleção (ou deficiência).

(UFRJ 2011) - Biologia Molecular

A sequência de DNA de um gene dos procariotos pode ser deduzida a partir da sequência de seu RNA mensageiro (mRNA). Já no caso dos eucariotos, frequentemente essa técnica não é adequada para determinar a sequência completa dos nucleotídeos do gene. Explique por que, no caso dos eucariotos, nem sempre é possível obter a sequência de um gene a partir do mRNA.

Resolução:

Nos eucariotos, logo após a transcrição ocorre, tipicamente, o processo da editoração do RNA, que consiste na eliminação dos íntrons e a junção das extremidades remanescentes (exons) que comporão o mRNA. A dedução da sequência do gene não é possível porque o caminho inverso produzirá informação incompleta, isto é, sem as sequências dos íntrons.

Comentário:
O processo de retirada dos íntrons é chamado de splicing.

(UFRJ 2009) - Biologia Molecular

Usando a tabela do código genético, é possível deduzir a sequência de aminoácidos de uma proteína a partir da sequência de nucleotídeos do RNA mensageiro que a codifica. Indique se é possível, dada a sequência de aminoácidos de uma proteína de um eucarioto, deduzir a sequência de seu gene. Justifique sua resposta.

Resolução:

Não. O código genético é degenerado, isto é, pode haver códons diferentes para um determinado aminoácido

(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.