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Bio-cad-1-top-6 – 3 Prova O que você deve saber sobre GENÉTICA MOLECULAR E BIOTECNOLOGIA Os conhecimentos sobre o material hereditário permitiram o avanço nas técnicas de biotecnologia, como melhoramento genético de plantas e animais, transgenia, clonagem e identificação de pessoas pelo DNA.
2 COMPONENTES NUCLEOTÍDICOS
Bio-cad-1-top-6 – 3 Prova I. DNA e RNA COMPONENTES NUCLEOTÍDICOS O DNA tem a capacidade de duplicação, isto é, de gerar duas moléculas idênticas, cada uma delas com a mesma sequência de bases nitrogenadas presente na molécula original. Esse processo é conhecido como duplicação semiconservativa, pois cada uma das moléculas recém-formadas conserva uma das cadeias da molécula inicial. Representação sem escala GENÉTICA MOLECULAR E BIOTECNOLOGIA
3 DUPLICAÇÃO SEMICONSERVATIVA DO DNA
Bio-cad-1-top-6 – 3 Prova I. DNA e RNA DUPLICAÇÃO SEMICONSERVATIVA DO DNA As duas moléculas recém-formadas conservam metade do material que formava a molécula inicial: uma cadeia é proveniente da molécula original e outra cadeia é nova, recém-sintetizada. Representação sem escala GENÉTICA MOLECULAR E BIOTECNOLOGIA
4 I. DNA e RNA Bio-cad-1-top-6 – 3 Prova
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5 II. Síntese de proteínas
Bio-cad-1-top-6 – 3 Prova II. Síntese de proteínas ESQUEMA DA SÍNTESE DE PROTEÍNAS Professor: essa ilustração não se encontra no material impresso. GENÉTICA MOLECULAR E BIOTECNOLOGIA
6 II. Síntese de proteínas
Bio-cad-1-top-6 – 3 Prova II. Síntese de proteínas Abreviaturas dos aminoácidos: Phe = fenilalanina; Leu = leucina; Ile = isoleucina; Met = metionina; Val = valina; Ser = serina; Pro = prolina; Thr = treonina; Ala = alanina; Tyr = tirosina; His = histidina; Gin = glutamina; Asn = aspargina; Lys = lisina; Asp = ácido aspártico; Glu = ácido glutâmico; Cys = cisteína; Trp = triptofano; Arg = arginina; Gly = glicina * A abreviatura "pare" corresponde aos códons de parada. GENÉTICA MOLECULAR E BIOTECNOLOGIA
7 II. Síntese de proteínas
Bio-cad-1-top-6 – 3 Prova II. Síntese de proteínas Mutações gênicas: alterações na sequência de nucleotídios do DNA que resultam na modificação da proteína codificada por determinado gene. Os agentes mutagênicos podem ser:  físicos (radiação, por exemplo),  químicos (radicais livres, por exemplo);  biológicos (vírus, por exemplo). Como o código genético é degenerado, nem toda mutação resulta em uma modificação na proteína codificada. GENÉTICA MOLECULAR E BIOTECNOLOGIA
8 III. Biotecnologia Teste de DNA
Bio-cad-1-top-6 – 3 Prova III. Biotecnologia Teste de DNA É usado para identificar os indivíduos ou estabelecer relações de parentesco entre eles por meio da "quebra" da molécula de DNA com enzimas de restrição, que são proteínas que "cortam" o DNA em sequências específicas.  Os pedaços de DNA são organizados pelo tamanho por meio de uma técnica conhecida como eletroforese.  O resultado é um padrão de bandas, em que cada uma corresponde a pedaços de DNA de mesmo tamanho.  Como o material genético possui regiões extremamente variadas de indivíduo para indivíduo, cada pessoa apresenta um padrão de bandas específico. GENÉTICA MOLECULAR E BIOTECNOLOGIA
9 Bio-cad-1-top-6 – 3 Prova III. Biotecnologia Transgenia: permite isolar um gene de interesse de uma espécie e inseri-lo no material genético de outra. Nesse processo são usadas enzimas de restrição; a espécie transgênica, que recebeu o gene, passará a produzir a proteína codificada por ele. Clonagem: produção de cópias idênticas.  Na clonagem de trechos do DNA, por meio de enzimas específicas, é possível clonar trechos de interesse e produzir inúmeras cópias da molécula.  Na clonagem de organismos por transferência nuclear, o núcleo do indivíduo é extraído de uma célula somática e inserido em um óvulo sem material genético nuclear. Por meio de inseminação artificial, essa célula poderá se desenvolver em um indivíduo da mesma espécie. GENÉTICA MOLECULAR E BIOTECNOLOGIA
10 Biotecnologia Clique na imagem para ver a animação.
Bio-cad-1-top-6 – 3 Prova Biotecnologia Clique na imagem para ver a animação. Professor: o potencial biotecnológico das bactérias aumentou nas últimas décadas com o desenvolvimento da técnica do DNA recombinante, também chamada de engenharia genética. Essa técnica permite, entre outras coisas, introduzir genes humanos em bactérias, fazendo-as produzir proteínas humanas. O hormônio de crescimento humano, utilizado no tratamento do nanismo, e a insulina humana, usada no tratamento do diabetes melito tipo 1, por exemplo, são produzidos por bactérias geneticamente transformadas por meio da engenharia genética. GENÉTICA MOLECULAR E BIOTECNOLOGIA
11 Bio-cad-1-top-6 – 3 Prova 3 (Ufop-MG) O esquema apresentado a seguir mostra um processo importante que ocorre no citoplasma das células eucariotas. Observe as estruturas indicadas por I, II, III e IV e assinale a alternativa incorreta: a) O esquema representa o processo de transcrição dos RNAs ou síntese proteica. b) I indica o RNA mensageiro contendo os códons de 3 nucleotídios cada. c) II indica o ribossomo, composto fundamentalmente por RNA ribossomal e proteínas. d) III representa um peptídio que começa a ser sintetizado e IV indica o aminoácido metionina. EXERCÍCIOS ESSENCIAIS RESPOSTA: A GENÉTICA MOLECULAR E BIOTECNOLOGIA – NO VESTIBULAR
12 a) Fita molde 3' – TTA GGC TGC CCT – 5' e RNA 5' – UUTCCGUCGGGU – 3'.
Bio-cad-1-top-6 – 3 Prova 8 (UEL-PR) Considere a sequência de bases da fita não molde do DNA de um organismo procarioto: – AAT CCG ACG GGA. Quais seriam as sequências de bases da fita complementar do DNA, que serve de molde para transcrição, e da fita simples de RNAm transcrito? a) Fita molde 3' – TTA GGC TGC CCT – 5' e RNA 5' – UUTCCGUCGGGU – 3'. b) Fita molde 3' – UUA GGC UGC CCU – 5' e RNA 5' – TTAGGCTGCCCT – 3'. c) Fita molde 3' – AAT CCG ACG GGA – 5' e RNA 5'– UUAGGCUGCCCU – 3'. d) Fita molde 3' – TTA GGC TGC CCT – 5' e RNA 5' – AAUCCGACGGGA – 3'. e) Fita molde 3' – AAU CCG ACG GGA – 5' e RNA 5' – TTAGGCTGCCCT – 3'. EXERCÍCIOS ESSENCIAIS RESPOSTA: D GENÉTICA MOLECULAR E BIOTECNOLOGIA – NO VESTIBULAR
13 Bio-cad-1-top-6 – 3 Prova 13 (Fuvest-SP) Algumas regiões do DNA são sequências curtas de bases nitrogenadas que se repetem no genoma, e o número de repetições dessas regiões varia entre as pessoas. Existem procedimentos que permitem visualizar essa variabilidade, revelando padrões de fragmentos de DNA que são "uma impressão digital molecular". Não existem duas pessoas com o mesmo padrão de fragmentos, com exceção dos gêmeos monozigóticos. Metade dos fragmentos de DNA de uma pessoa é herdada de sua mãe e metade, de seu pai. Com base nos padrões de fragmentos de DNA representados a seguir, qual dos casais pode ser considerado como pais biológicos do Bebê 81? EXERCÍCIOS ESSENCIAIS RESPOSTA: C GENÉTICA MOLECULAR E BIOTECNOLOGIA – NO VESTIBULAR
14 Pesquisadores submeteram a sequência às seguintes alterações:
Bio-cad-1-top-6 – 3 Prova 15 (UFRJ) A sequência parcial de nucleotídios do RNA mensageiro de um determinado gene, constituída de sete códons, está escrita na figura. Pesquisadores submeteram a sequência às seguintes alterações: I. Substituição de A por G no códon 7; II. Deleção de G no códon 3; III. Substituição de C por U no códon 4. EXERCÍCIOS ESSENCIAIS Com base na tabela do código genético, identifique a mutação que produziu o menor peptídio. Justifique sua resposta. RESPOSTA: A alteração de número 3, pois essa mudança produz o códon de parada UAA, gerando um peptídio com três aminoácidos. Na alteração 1, o códon de parada passa a codificar o triptofano, gerando um peptídio com sete aminoácidos. A alteração 2 modifica todos os códons após a deleção, gerando um peptídio de seis aminoácidos. GENÉTICA MOLECULAR E BIOTECNOLOGIA – NO VESTIBULAR