Biologia Molecular: DNA Recombinante e Clonagem
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Questions and Answers

Com o objetivo de produzir uma proteína humana de interesse por tecnologia de DNA recombinante, em células procariotas:

  • devem ser utilizadas enzimas de restrição que isolem o gene a partir de células humanas, mantendo o promotor original.
  • uma vez isolado o gene de interesse, devem ser utilizadas enzimas de restrição que removam os intrões. (correct)
  • é necessário isolar o mRNA que a codifica e retrotranscrevê-lo a cDNA por RT-PCR. (correct)
  • deve ser isolada a proteína de interesse e transfectada em células procariotas para que a repliquem.
  • A figura ilustra o processo de clonagem de um mamífero. Caso se pretenda gerar um organismo transgénico que expresse a insulina humana nas células da glândula mamária para que possa ser utilizada para terapia enzimática de substituição, o gene da insulina a transfectar deverá ser associado a:

  • promotor da insulina bovina.
  • ao operão da beta-galactosidase.
  • promotor de uma proteína do leite bovino. (correct)
  • promotor da insulina humana.
  • um promotor procariota.
  • Com as técnicas hoje disponíveis, é possível sintetizar cromossomas artificiais em laboratório. Se de uma forma bem sucedida forem inseridos numa célula, esta será capaz de replicá-los se contiver:

  • Centrómero (correct)
  • Telómeros (correct)
  • Origem de replicação (correct)
  • Cromossomas sexuais
  • Histonas
  • Relativamente à dupla cadeia de DNA, qual das seguintes afirmações é verdadeira?

    <p>a ligação entre as duas cadeias ocorre por ligações não covalentes por pontes de hidrogénio.</p> Signup and view all the answers

    Eukaryotic mRNA transcript requires processing prior to translation, while prokaryotic mRNA transcripts require no processing prior to translation.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Na transcrição, a cadeia de RNA crescente permanece ligada ao DNA molde, por ligações por pontes de hidrogénio, até que uma enzima venha separá-las.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    A cadeia codificante é sempre a cadeia 5'-3'.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Em procariotas, a transcrição necessita de fatores de transcrição.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    As regiões da molécula de pré-mRNA dos eucariotas, codificadoras de proteínas, que se ligam para originar mRNA chamam-se exões.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Relativamente ao processo de splicing, assinale as afirmações verdadeiras: é feito por enzimas endonucleases.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Relativamente ao processo de splicing, assinale as afirmações verdadeiras: é a ultima etapa do processamento do mRNA e tem lugar no citoplasma.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Relativamente ao processo de splicing, assinale as afirmações verdadeiras: é feito por RNAs com actividade catalítica snRNAs.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Relativamente ao processo de splicing, assinale as afirmações verdadeiras: com este processo, diferentes mRNA pode gerar a mesma proteína.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Relativamente ao processo de splicing, assinale as afirmações verdadeiras: o seu objectivo é aumentar a diversidade de proteínas sem ser necessário um maior número de genes.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Em eucariotas, a transcrição é feita apenas pela RNA polimerase II.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    RNA polimerase cataliza ligações fosfo-diéster.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    RNA polimerase necessita de um primer para iniciar a transcrição.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Na síntese proteica, o mRNA é traduzido no sentido _____ e a proteína sintetizada da extremidade _____ :

    <p>5'-3'; amino para carboxílica.</p> Signup and view all the answers

    Qual das seguintes afirmações é verdadeira?

    <p>Ambas a heterocromatina e a eucromatina encontram-se no núcleo.</p> Signup and view all the answers

    Qual das seguintes técnicas pode ser usada para a deteção de anomalias cromossómicas:

    <p>Microscopia eletrônica</p> Signup and view all the answers

    Indique qual das seguintes afirmações NÃO se aplica ao conceito de imprinting.

    <p>causa o aumento da expressão de um gene.</p> Signup and view all the answers

    Qual das seguintes opções melhor explica o imprinting genómico?

    <p>Metilação do DNA</p> Signup and view all the answers

    As doenças resultantes de variantes genéticas patogénicas em locus sujeitos a imprinting podem ter por base vários mecanismos. Qual destes NÃO é um mecanismo associado à expressão da doença?

    <p>hipometiliação da região de controlo de imprinting.</p> Signup and view all the answers

    Dois dos mecanismos que as células eucariotas utilizam para regular a transcrição são do DNA e das histonas.

    <p>Acetilação; metilação</p> Signup and view all the answers

    Nas mulheres, a lionização tem como resultado:

    <p>A inactivação do cromossoma X paterno em algumas células.</p> Signup and view all the answers

    A inativação do cromossoma X em mamíferos inicia-se no zigoto.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Em todas as células diploides com 2 cromossomas X normais há inativação de um destes.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Uma vez inativado o cromossoma X paterno ou materno, as células filhas mantém o padrão de inativação.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    A inativação do cromossoma X ocorre por silenciamento epigenético, por ação do RNA XIST.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    No cromossoma X inativo são encontradas modificações de histonas típicas de heterocromatina.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    O padrão de inativação é aleatório mas, uma vez definido, é fixo nas células-filhas.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Considere a seguinte representação de um gene e vários mRNAs. Qual a afirmação verdadeira?

    <p>Os mRNAs representados correspondem a todos os produtos possíveis deste gene.</p> Signup and view all the answers

    A figura representa os vários níveis de controlo da expressão génica numa célula eucariota. O mecanismo assinalado com “X” diz respeito ao controlo de(a):

    <p>atividade da proteína</p> Signup and view all the answers

    Na regulação da expressão do operão da biossíntese do triptofano, em procariotas:

    <p>o repressor do operador só é produzido na ausência do triptofano.</p> Signup and view all the answers

    Qual dos seguintes exemplos ilustra o processo de transdiferenciação ou reprogramação direta?

    <p>desdiferenciação de fibroblastos em células estaminais pluripotentes induzidas e posterior diferenciação em cardiomiócitos.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    DNA Recombinante em Células Procariotas

    • Para produzir uma proteína humana, utiliza-se enzimas de restrição para isolar o gene de interesse a partir de células humanas, mantendo o promotor original.
    • Isolam-se o mRNA que codifica o gene e retrotranscreve-se o cDNA por RT-PCR
    • A proteína de interesse é, então, transfectada em células procariotas para ser replicado.

    Clonagem de Mamíferos e Transfecção

    • Para um organismo transgénico que expresse insulina humana, o gene da insulina deve ser associado a um promotor de uma proteína do leite bovino.

    Cromossomas Artificiais

    • Um cromossoma artificial pode ser replicado se contiver: Origem de replicação, Telómeros e Centrómero e Histonas.
    • Cromossomas sexuais não são um componente necessário.

    Estrutura do DNA

    • As fitas duplas de DNA têm orientação antiparalela.
    • As bases azotadas estão orientadas para o interior do DNA.
    • As ligações entre duas cadeias de DNA são por pontes de hidrogénio, não covalentes.
    • A complementaridade das cadeias é estabelecida pelos pares de bases.

    Transcrição

    • O mRNA eucariótico precisa de processamento antes da tradução, enquanto o procariótico não.
    • A cadeia de RNA cresce ligada ao DNA molde por pontes de hidrogénio, até ser separada por uma enzima.
    • A cadeia codificante é a cadeia 5´-3´.
    • A transcrição nos procariotas necessita de fatores de transcrição.
    • A RNA polimerase catalisa ligações fosfodiéster, mas não necessita de um primer para iniciar a transcrição.
    • RNA polimerase em eucariotas é RNA pol II

    Tradução de mRNA

    • O mRNA é traduzido de 5'-3', com a síntese de proteína ocorrendo da extremidade amino para carboxílica.

    Reparação por Descasamento

    • O sistema de reparação por descasamento diminui a taxa de erros de replicação.
    • O sistema de reparação por descasamento diminui a taxa de erro de replicação em 100 vezes.

    Mutação

    • A desaminação de citosina em TCAT pode levar a mutações.
    • Após réplicas sucessivas, a mutação TCAT torna-se TTAT.

    Ligação Não Homóloga de Extremidades

    • A ligação de extremidades não homóloga une uma extremidade dupla de DNA à extremidade dupla mais próxima, mantendo a integridade do DNA.

    Modificações de Histonas

    • As modificações químicas de histonas são irreversíveis e ocorrem nos nucleossomas.
    • Incluem modificações como acetilação, metilação e sulfurilações
    • Alteram a estrutura da cromatina para activar ou desactivar genes.

    Eucromatina e Heterocromatina

    • A eucromatina é menos condensada que a heterocromatina e geralmente transcrita, enquanto a heterocromatina é mais condensada, geralmente não transcrita (exceções).
    • Ambos existem no núcleo.
    • A metilação da lisina 9 da histona 3 é a modificação da cromatina que mais frequentemente induz a formação de heterocromatina.

    Técnicas para Anomalias Cromossómicas

    • PCR
    • FISH (Hibridização in situ fluorescente)
    • Eletroforese
    • Microscopia eletrônica
    • Cromatografia

    Imprinting Genômico

    • Referencia-se ao silenciamento de um alelo (por metilação)
    • Resulta na expressão diferencial de um gene baseado no sexo do progenitor.
    • Pode levar a doenças ao alterar a expressão génica.
    • Pode afetar múltiplos genes numa região cromossómica.

    Imprinting Genômico

    • É regulado pela metilação de alelos
    • Afecta vários genes
    • O padrão de metilação/silenciamento é estabelecido durante o desenvolvimento e é mantido através de gerações.

    Inativação do Cromossomo X

    • Nas mulheres, o mecanismo de inativação de um cromossoma X na maioria dos seus tecidos/órgãos para evitar a expressão excessiva de genes.

    Níveis de Regulação de Genes

    • Regulação da expressão génica pode ser feita a nível da transcrição, RNA, tradução ou degradação das proteínas.
    • Em eucariotas, pode ser através da regulação da cromatina.
    • A regulação pode ser feito através das modificações das histonas.

    Tipos de RNA

    • Os microRNAs, siRNA, snRNA, ncRNA, tRNA, mRNA, rRNA podem induzir o silenciamento de genes.

    MicroRNAs

    • São sintetizados a partir de um precursor de cadeia dupla no núcleo.
    • Regulam a expressão génica associando-se ao mRNA complementar.
    • Os microRNAs atuam no processo de degradação dos mRNAs ou inibindo a sua tradução.

    Citoesqueleto e Filamentos de Actina,

    • Os monómeros de actina têm atividade ATPase.
    • A formação de lamelipodia ocorre por polimerização da actina na extremidade positiva.
    • Os monómeros de actina livres estão ligados a GTP, que é hidrolisado a GDP após a polimerização.
    • Filamentos de actina possuem polaridade.

    Apoptose

    • A inativação de p53, em resposta a dano de ADN, não desenrola a via intrínseca da apoptose.
    • A ativação da via intrínseca da apoptose é determinada pelo equilíbrio das proteínas pro/antiapoptóticas.
    • O apoptossomo é constituído por citocromo c, proteínas adaptadoras, e procaspases-9.

    Proto-oncogenes e Oncogenes

    • Proto-oncogenes são convertidos em oncogenes por translocação, amplificação, mutações ou a inserção de novos promotores.
    • Proto-oncogenes não se tornam oncogenes por metilação do promotor.

    Terapia Génica e Edição Génica

    • O sistema CRISPR-Cas9 é utilizado para edição genética.

    Fibrose Cística

    • A proteína CFTR recombinante não é usada na terapia, devido à dificuldade de entrega da proteína às células epiteliais.

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