Codificação da informação genética.

ENEM - João ficou intrigado com a grande quantidade de notícias envolvendo DNA: clonagem da ovelha Dolly, terapia gênica, testes de paternidade, engenharia genética, etc. Para conseguir entender as notícias, estudou a estrutura da molécula de DNA e seu funcionamento e analisou os dados do quadro a seguir.

a) T = 40%; C = 20%; G = 40%
b) T = 10%; C = 10%; G = 40%
c) T = 10%; C = 40%; G = 10%
d) T = 40%; C = 10%; G = 10%
e) T = 40%; C = 60%; G = 60%
Em I está representado o trecho de uma molécula de DNA. Observando o quadro, pode-se concluir que:

a) a molécula de DNA é formada por 2 cadeias caracterizadas por sequências de bases nitrogenadas.
b) na molécula de DNA, podem existir diferentes tipos de complementação de bases nitrogenadas.
c) a quantidade de A presente em uma das cadeias é exatamente igual à quantidade de A da cadeia complementar.
d) na molécula de DNA, podem existir 5 diferentes tipos de bases nitrogenadas.
e) no processo de mitose, cada molécula de DNA dá origem a 4 moléculas de DNA exatamente iguais.
ENEM - Nos dias de hoje, podemos dizer que praticamente todos os seres humanos já ouviram em algum momento falar sobre o DNA e seu papel na hereditariedade da maioria dos organismos. Porém, foi apenas em 1952, um ano antes da descrição do modelo do DNA em dupla hélice por Watson e Crick, que foi confirmado sem sombra de dúvidas que o DNA é material genético. No artigo em que Watson e Crick descreveram a molécula de DNA, eles sugeriram um modelo de como essa molécula deveria se replicar. Em 1958, Meselson e Stahl realizaram experimentos utilizando isótopos pesados de nitrogênio que foram incorporados às bases nitrogenadas para avaliar como se daria a replicação da molécula. A partir dos resultados, confirmaram o modelo sugerido por Watson e Crick, que tinha como premissa básica o rompimento das pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas.
GRIFFITHS, A. J. F. et al. Introdução à Genética. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2002.
Considerando a estrutura da molécula de DNA e a posição das pontes de hidrogênio na mesma, os experimentos realizados por Meselson e Stahl a respeito da replicação dessa molécula levaram à conclusão de que
A) a replicação do DNA é conservativa, isto é, a fita dupla filha é recém-sintetizada e o filamento parental é conservado.
B) a replicação de DNA é dispersiva, isto é, as fitas filhas contêm DNA recém-sintetizado e parentais em cada uma das fitas.
C) a replicação é semiconservativa, isto é, as fitas filhas consistem de uma fita parental e uma recém-sintetizada.
D) a replicação do DNA é conservativa, isto é, as fitas filhas consistem de moléculas de DNA parental.
E) a replicação é semiconservativa, isto é, as fitas filhas consistem de uma fita molde e uma fita codificadora.
FUVEST - A tabela mostra a composição das bases nitrogenadas púricas, adenina e guanina, nos DNAs do homem e do boi.

As porcentagens que estão faltando para o homem e para o boi são, respectivamente:
a) 19,6 e 29,0
d) 19,6 e 21,0
b) 21,0 e 30,4
c) 29,0 e 30,4
b) 21,0 e 30,4
e) 30,4 e 21,0

Comentário: No DNA, a percentagem de adeninas corresponde à de timinas; a de guaninas corresponde à de citosinas. Logo, se no DNA do homem há 30,4% de adeninas, haverá também 30,4% de timinas, o que signiﬁca um valor de 60,8% para a soma dessas duas bases nitrogenadas. Assim, o valor restante, que é de 39,2%, equivale à soma das porcentagens da citosina com a guanina. Conclui-se, portanto, que tanto a citosina como a guanina existem em uma porcentagem de 19,6% nessa molécula de DNA. Da mesma maneira, se o DNA do boi possui 21% de guaninas, possuirá também 21% de citosinas, o que corresponde a 42% para a soma dessas duas bases nitrogenadas. O valor restante, 58%, equivale à soma das porcentagens de adenina e de timina. Logo, a porcentagem tanto de adenina, quanto de timina, é de 29%.
FUVEST - De que maneira o DNA determina a sequência de aminoácidos das moléculas de proteínas? # O DNA é um polinucleotídeo capaz de produzir o RNA mensageiro. Cada três nucleotídeos (códon) do RNAm será traduzido por um aminoácido ao nível dos ribossomos.
UNICAMP - Em 25 de abril de 1953, um estudo de uma única página na revista inglesa Nature intitulado "A estrutura molecular dos ácidos nucleicos", 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. # Os 'corrimãos' correspondem a uma sucessão alternada de fosfato e desoxirribose (açúcar). Os 'degraus' são constituídos por pares de bases nitrogenadas, unidas por pontes de hidrogênio, onde adenina pareia com timina, e citosina com guanina.

b) Que relação existe entre DNA, RNA e síntese proteica? # O DNA realiza a transcrição, isto é, produz o RNA mensageiro, que conduz os códons para a síntese da proteína nos ribossomos.

c) Como podemos diferenciar duas proteínas? # As proteínas podem ser diferenciadas pelo número, tipos e sequências de seus aminoácidos.
FGV - Depois da descoberta da estrutura da molécula do Ácido Desoxirribonucléico (DNA ou ADN), novos métodos de diagnóstico foram desenvolvidos e utilizados para inúmeros fins (identificação de microrganismos patogênicos, testes de paternidade, mapa genético, medicina forense, entre outros).
Assinale a afirmação correta.
a) A molécula de DNA é constituída por uma fita única e por vários nucleotídeos que têm a transcrição como principal função.
b) A molécula de DNA nas bactérias se encontra na carioteca da célula.
c) A molécula de DNA não é capaz de produzir a molécula de RNA.
d) A molécula de DNA tem função de duplicação e é constituída por uma fita dupla, sendo que cada filamento é composto por vários nucleotídeos.
e) A molécula de DNA, nos organismos eucariontes, não se encontra no núcleo da célula.
CEFET - Do melhoramento genético passando pela engenharia genética, processos de clonagem e transgênicos, os conhecimentos sobre os ácidos nucleicos têm gerado tecnologias de grande utilidade para a humanidade. Assinale a alternativa que contém uma proposição incorreta acerca do funcionamento dos ácidos nucleicos.
a) Transcrição gênica é o processo de fabricação de RNA a partir de um modelo de DNA.
b) As moléculas de DNA são capazes de se reproduzir por meio de um processo conhecido como duplicação semiconservativa.
c) Se uma cadeia de DNA apresenta a seqüência de bases: ATTGCTGCGCATT, a outra cadeia apresenta na região correspondente a seqüência complementar: TAACGACGCGTAA.
d) O RNA diferencia-se do DNA principalmente por possuir como açúcar a pentose e a base nitrogenada uracila em lugar da timina.
e) Cada aminoácido é codificado por um grupo de quatro bases chamado de códon.
UFU - As moléculas de DNA formam, pelo menos, 3 tipos diferentes de RNA, cujas funções são de grande importância para a célula viva. Quais são eles e que papel desempenham no metabolismo celular?
– RNA mensageiro: contém a informação do DNA para a síntese de proteínas específicas nos ribossomos; leva aos ribossomos as informações genéticas para a síntese de proteínas.
– RNA transportador: transporta do citoplasma até os ribossomos, os aminoácidos necessários à síntese proteica.
– RNA ribossômico: entra na formação dos ribossomos.
ENEM - A identificação da estrutura do DNA foi fundamental para compreender seu papel na continuidade da vida. Na década de 1950, um estudo pioneiro determinou a proporção das bases nitrogenadas que compõem moléculas de DNA de várias espécies.

A comparação das proporções permitiu concluir que ocorre emparelhamento entre as bases nitrogenadas e que elas formam
a) pares de mesmo tipo em todas as espécies, evidenciando a universalidade da estrutura do DNA.
b) pares diferentes de acordo com a espécie considerada, o que garante a diversidade da vida.
c) pares diferentes em diferentes células de uma espécie, como resultado da diferenciação celular.
d) pares específicos apenas nos gametas, pois essas células são responsáveis pela perpetuação das espécies.
e) pares específicos somente nas bactérias, pois esses organismos são formados por uma única célula.
UERJ - 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. # O DNA produz cópias idênticas de si mesmo.
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. # Síntese proteica.
ENEM - Na embalagem de um antibiótico, encontra-se uma bula que, entre outras informações, explica a ação do remédio do seguinte modo:
"O medicamento atua por inibição da síntese proteica bacteriana."
Essa afirmação permite concluir que o antibiótico
a) impede a fotossíntese realizada pelas bactérias causadoras da doença e, assim, elas não se alimentam e morrem.
b) altera as informações genéticas das bactérias causadoras da doença, o que impede manutenção e reprodução desses organismos.
c) dissolve as membranas das bactérias responsáveis pela doença, o que dificulta o transporte de nutrientes e provoca a morte delas.
d) elimina os vírus causadores da doença, pois não conseguem obter as proteínas que seriam produzidas pelas bactérias que parasitam.
e) interrompe a produção de proteína das bactérias causadoras da doença, o que impede sua multiplicação pelo bloqueio de funções vitais.
Comentário: A síntese de uma proteína é realizada pelos ribossomos e pelo retículo endoplasmático granuloso. Os antibióticos atuam em nível de ribossomos, inibindo essa síntese proteica. Com isso, as bactérias não conseguem reproduzir e têm suas funções vitais comprometidas. Observe que, para a resolução dessa questão, não era necessário nenhum conhecimento específico sobre ação de antibióticos.
UFGO - Durante a síntese proteica a transcrição de uma molécula de DNA originou um RNA mensageiro com a sequência de nucleotídeos AAU CAG UUA que codificaram, respectivamente, asparagina, valina e fenialanina. A partir dessas informações, responda:
a) Qual a sequência nucleotídeos em ambas as hélices do DNA? # TTACAGAAA e AATGTCTTT
b) Quais os anticódons presentes nos RNA transportadores? # UUA - CAG - AAA
UFRS - Considere as seguintes etapas da síntese de proteínas.
I - Transcrição do código genético do DNA em códons do RNA mensageiro.
II - Ligação dos códons de RNA mensageiro aos anticódons correspondentes dos RNAs transportadores.
III - Fixação do RNA mensageiro aos ribossomos.
Qual a seqüência correta dessas etapas durante o processo?
a) I - II - III. b) I - III - II. c) II - III - I. d) III - II - I e) III - I - II.
UFV - O esquema abaixo representa um experimento de transplante nuclear realizado com duas espécies de Acetabularia (A. crenulata e A. mediterranea), uma alga unicelular com vários centímetros de comprimento.

É incorreto afirmar que os fenótipos das algas resultantes decorreram da:
a) Ocorrência de mutação gênica no DNA do núcleo transplantado.
b) Expressão da informação genética contida no núcleo transplantado.
c) Produção de proteínas diferentes após o transplante nuclear.
d) Transcrição de diferentes tipos de RNAm após o transplante nuclear.
UFPA - Uma cadeia de RNA foi produzida tendo como molde o filamento de DNA esquematizado abaixo: - ATG AAT ACC TAT GAC. Responda:
a) Qual é a sequência de bases neste RNA? # UACUUAUGGAUACUG
b) Quais os códons que este RNA possui? # UAC UUA UGG AUA CUG
c) Quantos aminoácidos constituirão a proteína produzida a partir desta molécula de RNA? # Cinco
UFPA - Uma cadeia de RNA foi produzida tendo como molde o filamento de DNA esquematizado abaixo:
-GACATGACGAGCTAT-
Pergunta-se:
a) Qual é a seqüência de bases neste RNA? # CUGUACUGCUCGAUA.
b) Quais os códons que este RNA possui? # CUG - UAC - UGC - UCG - AUA.
c) Quantos aminoácidos constituirão a proteína produzida a partir desta molécula de RNA? # Cinco
UNA - Uma cadeia de RNA foi produzida tendo como molde o filamento superior (representado pelo traço mais grosso) da molécula de DNA esquematizada. Marque a alternativa que designa corretamente a seqüência de bases deste RNA.
A C A T G A C T
T G T A C T G A

a) U G U T C U G A
b) T G T U C A C U
c) U C A T G A C T
d) T G U T G A C U
e) U G U A C U G A
MACKENZIE - Considere as seguintes afirmações:
I – Um pedaço de DNA com a seqüência ATATACCGATCC formará um RNAm com a seqüência UAUAUGGCUAGG
II – Esse pedaço de RNAm irá identificar 4 aminoácidos
III - Esse pedaço de RNAm apresenta 4 códons.
Assinale:
a) se todas estiverem corretas;
b) se apenas uma estiver correta;
c) se apenas II e III estiverem corretas;
d) se todas estiverem incorretas
e) se apenas I e III estiverem corretas.
FUVEST - A substituição de uma única base nitrogenada na molécula de DNA leva necessariamente à substituição de um aminoácido no polipeptídeo correspondente? Sim ou não? Por quê? - Não, pois o código genético é degenerado; assim, diferentes códons (trincas de bases) podem codificar um mesmo aminoácido na seqüência do polipeptídeo.
UFRJ - Suponha um gene de um eucarioto responsável pela síntese de uma proteína. Nesse gene existem íntrons, ou seja, regiões do ADN cujas informações não estão presentes na proteína em questão.
As regiões do ARN transcrito correspondentes aos íntrons são eliminadas após o processo de transcrição.
A figura a seguir representa o resultado de uma experiência de hibridação do ARN mensageiro com a cadeia de ADN que lhe deu origem.

A figura mostra cinco regiões, identificadas por números de 1 a 5.
Quais dessas regiões correspondem aos íntrons?
Justifique sua resposta.
UFC - Uma biotecnologia conhecida como "construção anti-senso" (sem sentido) foi utilizada para a produção de tomate transgênico. A transformação genética do tomateiro consistiu na incorporação (no genoma da planta) e na expressão de um segmento de DNA, que apresenta uma seqüência de nucleotídeos, complementar àquela do gene natural. Esse gene natural codifica para a produção de uma enzima, essencial à biossíntese do etileno. Com base no exposto, responda as questões a seguir.
a) Qual o resultado da transcrição do gene natural (I) e do "gene anti-senso" (II), presentes no segmento de DNA (molde) das plantas modificadas, mostrado a seguir?
3 ___ATTCGGC___TAAGCCG___TAAGCCG___5 (DNA)
# A.(I): UAAGCCG; A.(II): AUUCGGC;
b) Segundo as regras de emparelhamento dos pares de bases, que fenômeno ocorrerá como resultado do encontro, no citoplasma, entre esses dois RNA mensageiros, determinados no item anterior, e qual a conseqüência para o processo de tradução? # B.1. Emparelhamento dos RNA / Formação de RNA de fita dupla; B.2. A tradução será inibida;
c) A transformação genética foi realizada de modo que a expressão do "gene anti-senso" ocorra apenas nos tecidos do ovário floral. Qual o resultado final mais provável de todo esse processo? # C. Não haverá a síntese de etileno nos tecidos do fruto, e o fruto não amadurecerá;
d) Qual a principal vantagem para os produtores de tomate que passarem a utilizar essas plantas transgênicas? # D. Poderão armazenar os frutos por mais tempo, depois de colhidos.

Comentário: A tecnologia do DNA recombinante tem possibilitado a produção de plantas transgênicas para os mais variados fins. Através da produção de RNA mensageiros “anti-senso” (sem sentido), é possível impedir (pelo menos parcialmente) a síntese de determinadas proteínas na planta. O processo apresentado nessa questão produzirá RNA mensageiros com seqüência de nucleotídeos complementares.

Esses dois tipos de RNA mensageiros, ao se encontrarem no citoplasma, formarão um RNA híbrido de fita dupla, impedindo o processo de tradução, uma vez que esse emparelhamento impede a ligação dos RNA transportadores ao RNA mensageiro, e o RNA híbrido tende a ser degradado rapidamente no citoplasma. Por ser a expressão do gene anti-senso restrita aos tecidos do ovário, o resultado final do processo será a inibição da síntese de etileno nos frutos dessa planta transgênica, uma vez que se bloqueou a síntese de uma enzima essencial à biossíntese do hormônio. Com isso, o fenômeno do amadurecimento do fruto será impedido (ou retardado) e o produtor poderá armazenar por mais tempo o seu produto, após a colheita.
ENEM - Define-se genoma como o conjunto de todo o material genético de uma espécie, que, na maioria dos casos, são as moléculas de DNA. Durante muito tempo, especulou-se sobre a possível relação entre o tamanho do genoma - medido pelo número de pares de bases (pb) -, o número de proteínas produzidas e a complexidade do organismo. As primeiras respostas começam a aparecer e já deixam claro que essa relação não existe, como mostra a tabela a seguir.

De acordo com as informações do texto,
a) o conjunto de genes de um organismo define o seu DNA.
b) a produção de proteínas não está vinculada à molécula de DNA.
c) o tamanho do genoma não é diretamente proporcional ao número de proteínas produzidas pelo organismo.
d) quanto mais complexo o organismo, maior o tamanho de seu genoma.
e) genomas com mais de um bilhão de pares de bases são encontrados apenas nos seres vertebrados.

Comentário: O genoma representa todo o material genético de um organismo e nem todo este DNA é constituído por genes. Os genes são transcritos e vão dar origem a diferentes proteínas.
EFOA - Em 1953, em um breve artigo na revista Nature, os pesquisadores J. Watson e H.
C. Crick propuseram um modelo para a estrutura da molécula de DNA. Hoje, cinqüenta anos após, a molécula de DNA ainda é o foco de muitas discussões, pois as modernas técnicas de biologia molecular prometem causar uma revolução na vida dos homens. Considerando esta molécula, responda aos itens abaixo.

a) Cite duas características da molécula de DNA, de acordo com o modelo proposto pelos pesquisadores acima. # Apresenta complementaridade das bases nitrogenadas; seus filamentos apresentam direções anti-paralelas.

b) Cite uma característica do processo de replicação da molécula de DNA em seres eucariontes. # É um processo semi-conservativo.

c) Para a síntese protéica, cada trinca de bases da molécula de DNA corresponde a um aminoácido na proteína. O DNA, entretanto, não participa diretamente da síntese de proteínas. Cite a molécula que atua como intermediária neste processo. # RNA

d) A enzima de restrição EcoRI apresenta o seguinte sítio de clivagem:

G↓ AATTC

C↑ TTAAG

Demonstre como ficará o fragmento de DNA representado abaixo, após a atuação dessa enzima.

5’AAGGTTCGAATTCAGTATATAACAGAATTCCCGGTA 3’

3’TTCCAAGCTTAAGTCATCAATTGTCTTAAGGGCCAT 5’

# 5’ AAGGTTCG 3’ 5’ AATTCAGTATATAACAG 3’ 5’ AATTCCCGGTA 3’

3’ TTCCAAGC 5’ 3’ TTAAGTCATATATTGAC 5’ 3’ TTAAGGGCCAT 5’

e) O sequenciamento completo do genoma humano foi anunciado em 2003. Explique o que se entende por sequenciamento do genoma. # O sequenciamento do genoma significa a determinação da seqüência de bases nitrogenadas que compõem o genoma de determinada espécie.
FUVEST - A seguir está representada a sequência dos 13 primeiros pares de nucleotídeos da região codificadora de um gene.
— A T G A G T T G G C C T G —
— T A C T C A A C C G G A C —
A primeira trinca de pares de bases nitrogenadas à esquerda corresponde ao aminoácido metionina. A tabela a seguir mostra alguns códons do RNA mensageiro e os aminoácidos codificados por cada um deles.
CÓDON DO RNAm AMINOÁCIDOS
ACC ............................. Treonina
AGU ............................ Serina
AUG ............................ Metionina
CCU ............................. Prolina
CUG ............................. Leucina
GAC ............................. Ácido aspártico
GGC ............................. Glicina
UCA ............................. Serina

UGG ............................. Triptofano
CCG ............................. Prolina
Com base no exposto e em seus conhecimentos sobre o assunto, assinale V ou F.
0 0 – A sequência de bases nitrogenadas do RNA mensageiro, transcrito a partir desse segmento de DNA será - AUG AGU UGG CCU G -.
1 1 - Utilizando a tabela do código genético fornecida, a sequência dos três primeiros aminoácidos seguintes à metionina, no polipeptídio codificado por esse gene será - Serina – triptofano – Prolina -.
2 2 – A sequência dos três primeiros aminoácidos de um polipeptídio codificado por um alelo mutante desse gene, originado pela perda do sexto par de nucleotídeos (deleção do par de bases A = T) será - Metionina – Serina – Glicina -.
3 3 – A sequência de bases nitrogenadas do RNA mensageiro, transcrito a partir do segmento do DNA mutante mencionado na alternativa anterior, será - UAC UCA CCG GAC -.
4 4 – A sequência dos três últimos aminoácidos de um polipeptídio codificado por um alelo mutante desse gene, originado pela perda do décimo segundo par de nucleotídeos (deleção do par de bases A = T), será – Serina – Triptofano – Glicina -.
# V V V F F
FUVEST - Uma doença genética de herança dominante é causada por mutações em um gene localizado em um autossomo. Os indivíduos A, B e C têm mutações em um segmento de DNA desse gene, cuja seqüência normal está representada a seguir.
Usando a tabela que relaciona alguns códons aos respectivos aminoácidos e considerando que a fita molde a ser transcrita é aquela assinalada com a letra m, responda:
Seqüência normal
CAA AAC TGA GGA ATG CAT TTC (m)
GTT TTG ACT CCT TAC GTA AAG
Indivíduo A
CAA AAC TGA GGA ATT CAT TTC (m)
GTT TTG ACT CCT TAA GTA AAG
Indivíduo B
CAT AAC TGA GGA ATG CAT TTC (m)
GTA TTG ACT CCT TAC GTA AAG
Indivíduo C
CAA TAC TGA GGA ATG CAT TTC (m)
GTT ATG ACT CCT TAC GTA AAG

a) Quais serão os segmentos de proteínas produzidos, respectivamente, pelos indivíduos A, B e C?
Proteína normal:
Val - Leu - Tre - Pro - Tir - Val – Lis
Indivíduo A: Val - Leu - Tre - Pro
Indivíduo B: Val - Leu - Tre - Pro - Tir - Val - Lis
Indivíduo C: Val - Met - Tre - Pro - Tir - Val – Lis
b) Como será o fenótipo (normal ou afetado dos indivíduos A, B e C? Por quê?
A é afetado porque produz uma proteína menor.
B é normal, apesar da substituição de uma base nitrogenada no seu DNA, porque o código genético é degenerado.
C é afetado porque possui um aminoácido diferente em sua proteína.

Biologia em Exercícios - Prof.Paulo Trin Junior

Codificação da informação genética.

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