BIOLOGIA 1 Resoluções das atividades Aula 9 serão substituídos após a supressão da segunda base, ao contrário das outras situações, que alteram apenas um aminoácido. Código genético e síntese proteica Atividades para sala 03 A a) (V) A maioria das mutações que alteram um nucleotídio apenas (mutações pontuais) gera um códon que codifica um aminoácido distinto daquele que é codificado originalmente (mutações de sentido trocado), sendo que são mais raras aquelas que originam códons nonsense de terminação (mutações sem sentido, que geram um dos três códons de terminação, UGA, UAA ou UAG) e que originam códons sinônimos (mutações silenciosas, que geram um códon sinônimo normalmente alterando somente a terceira base do códon). b)(F)Como mencionado anteriormente, as mutações de sentido trocado originam um códon diferente do anterior não sinônimo, e não de terminação, enquanto as mutações sem sentido originam um dos três códons de terminação. c) (F) Mutações sem sentido podem criar códons de terminação antes do momento adequado, antecipando o fim da tradução e originando peptídios mais curtos pela ausência de um ou mais aminoácidos. d) (F) Mutações gênicas promovem alterações em genes que passam de dominantes a recessivos, sendo que os genes recessivos que surgiram por mutações sem sentido originam proteínas defeituosas; em homozigotos, os dois genes defeituosos implicam produção somente de proteínas defeituosas, o que normalmente é letal, mas, em heterozigotos, a existência de uma cópia funcional do gene evita efeitos mais graves. e) (F) O códon AUG é o códon de iniciação, mas não é considerado “sem sentido”, porque codifica o aminoácido metionina. 01 A O código genético consiste na relação entre os nucleotídios (bases nitrogenadas) no RNAm e os aminoácidos por eles codificados no peptídio a ser traduzido pelo ribossomo. Cada três bases nitrogenadas no RNA mensageiro (RNAm) constituem uma unidade denominada códon, que, uma vez traduzida, codifica um certo aminoácido no peptídio. Observação: O termo genoma descreve o conjunto de genes (e consequentemente de moléculas de DNA) de um organismo, e cada organismo tem um genoma próprio, idêntico em todas as suas células somáticas. (A exceção são as células germinativas, que surgem por meiose e possuem variabilidade genética devido a mecanismos como crossing-over e segregação dos cromossomos homólogos). Apenas em clones é que há organismos distintos com genomas idênticos. 02 E a) (F) A supressão das três primeiras bases nitrogenadas implica a supressão de um códon no RNAm transcrito, ou seja, a supressão de um aminoácido no peptídio traduzido. b)(F)A substituição da quarta base nitrogenada por outra implica a alteração do segundo códon no RNAm transcrito, ou seja, a alteração do segundo aminoácido no peptídio traduzido (talvez nenhum, se a mutação gerar um códon sinônimo), desde que a mutação não gere um códon de terminação. c) (F) A inclusão de mais três bases nitrogenadas no final da molécula implica a inclusão de um códon no RNAm transcrito, ou seja, a inclusão de um aminoácido no final do peptídio traduzido, desde que a mutação não gere um códon de terminação. d) (F) A substituição das três primeiras bases nitrogenadas por outras implica a alteração do primeiro códon no RNAm transcrito, ou seja, a alteração do primeiro aminoácido no peptídio traduzido (talvez nenhum, se a mutação gerar um códon sinônimo), desde que a mutação não gere um códon de terminação. e) (V) A supressão da segunda base nitrogenada faz com que todos os códons a partir daí sejam lidos com uma base de defasagem, o que altera todos os códons no RNAm da mutação em diante, e consequentemente todos os aminoácidos seguintes, excetuando-se coincidências e surgimento de códons sinônimos ou de terminação. Perceba que todos os aminoácidos 04 A Ribossomos são organelas citoplasmáticas responsáveis pela síntese proteica. Eles só agem quando associados a moléculas de RNA mensageiro, em uma forma conhecida como polirribossomos. Em um polirribossomo, o RNAm é simultaneamente traduzido por vários ribossomos, produzindo várias cópias do peptídio a ser gerado. Assim, analisando cada alternativa, tem-se que: a)(V)Como na figura a tradução está ocorrendo da esquerda para a direita, o ribossomo 1 percorreu um menor trecho do RNAm, tendo traduzido menos códons deste, de modo que o polipeptídio ainda está com poucos aminoácidos, justificando estar mais curto. Pré-Universitário – Livro 3 1 BIOLOGIA 1 b)(F)Como o RNAm que está sendo traduzido é o mesmo, as proteínas produzidas em 2, 3, 4, 5 e 6 apresentam a mesma sequência de aminoácidos. c) (F) O anticódon do RNAt identifica o aminoácido a ser transportado, sendo esse anticódon complementar ao códon do RNAm; assim, o pareamento de um anticódon ACC, no RNA transportador, será dado por um códon UGG no RNA mensageiro. (Lembre-se de que não ocorre timina no RNA, mas sim uracila.) d) (F) O RNAt transporta aminoácidos até os polirribossomos para que sejam utilizados na síntese de proteínas, enquanto o RNAr constitui o ribossomo e catalisa a ligação peptídica, tendo atividade de ribozima. e) (F) O códon de terminação não codifica aminoácido algum, mas proteínas denominadas “fatores de término”, que finalizam a síntese proteica. 03 A 04 A Atividades propostas O código genético consiste na relação entre os nucleotídios (bases nitrogenadas) no RNAm e os aminoácidos por eles codificados no peptídio a ser traduzido pelo ribossomo. Cada três bases nitrogenadas no RNA mensageiro (RNAm) constituem uma unidade denominada códon, que, uma vez traduzida, codifica um certo aminoácido no peptídio. Esse código genético é universal, ou seja, é o mesmo em praticamente todos os seres vivos conhecidos, de bactérias a animais, com algumas pouquíssimas exceções, em que há alguns poucos códons codificando aminoácidos diferentes. O termo genoma descreve o conjunto de genes (e consequentemente de moléculas de DNA) de um organismo, sendo que cada organismo tem um genoma próprio, idêntico em todas as suas células somáticas. A exceção são as células germinativas, que surgem por meiose e possuem variabilidade genética devido a mecanismos como crossing-over e segregação dos cromossomos homólogos. Apenas em clones é que se têm organismos distintos com genomas idênticos. Assim, os textos empregam inadequadamente o termo código genético, uma vez que ambos estão se referindo, na verdade, ao genoma. 02 E Em um peptídio de 27 000 dáltons, sendo 100 o peso molecular médio de um aminoácido, há cerca de 27 000 = 270 aminoácidos. Cada três bases nitrogenadas no 100 RNAm formam uma unidade chamada códon, a qual, uma vez traduzida, codifica um certo aminoácido no peptídio. Assim, 270 aminoácidos implicam 270 códons, que, por sua vez, implicam 270 · 3 = 810 bases nitrogenadas no RNAm. 05 C 01 A Três bases nitrogenadas no RNAm constituem uma unidade denominada códon, que, uma vez traduzida, codifica um certo aminoácido no peptídio. Assim, se a proteína em questão contém 112 aminoácidos, foi codificada por uma molécula RNAm com auxílio de 112 moléculas RNAt, uma para cada aminoácido conduzido. O código genético é universal, ou seja, é o mesmo em praticamente todos os seres vivos conhecidos, de bactérias a animais, com algumas pouquíssimas exceções em que há alguns poucos códons codificando aminoácidos diferentes. Esse código genético consiste na relação entre os nucleotídios (bases nitrogenadas) no RNAm e os aminoácidos por eles codificados no peptídio a ser traduzido pelo ribossomo. Cada três bases nitrogenadas no RNA mensageiro (RNAm) constituem uma unidade denominada códon, que, uma vez traduzida, codifica um certo aminoácido no peptídio. 2 No caso em questão, se o RNAm possui sempre as mesmas duas bases repetidas, então dois códons podem ser lidos como CAC ou ACA, dependendo do local onde os ribossomos iniciam a tradução do código genético. Assim, o peptídio traduzido terá apenas dois aminoácidos alternados que se repetem, sendo, por exemplo, X para CAC e Y para ACA. 06 E a) (F) Se o peptídio em questão possui sete aminoácidos, seu RNAm possui sete códons. Como cada códon é constituído por três bases nitrogenadas, então esse RNAm possui 21 bases. b)(F)O segundo aminoácido é o triptofano, portanto ele é codificado pelo códon UGG. Se esse códon passar a ser UGA, passará a ser códon de término, referido como fim na tabela. Desse modo, a cadeia polipeptídica será interrompida logo após o primeiro aminoácido, restando seis aminoácidos no polipeptídio. c) (F) A metionina só é codificada por um códon, assim como o triptofano. A arginina, por sua vez, pode ser codificada por seis códons. Por fim, a lisina, a cisteína e a fenilalanina podem ser codificadas por dois códons cada uma. Assim, a combinação desses códons totaliza 48 possíveis sequências de RNAm para formarem esse polipeptídio. d) (F) O código genético é degenerado porque há aminoácidos que podem ser decodificados por mais de um códon. A metionina e o triptofano não podem ser usados como exemplos para isso, pois cada qual é codificado apenas por um códon. e) (V) UAA, UAG e UGA são códons de terminação do RNAm, portanto, encerram a síntese proteica e a máquina de tradução. Pré-Universitário – Livro 3 BIOLOGIA 1 07 C O DNA é uma molécula que age armazenando informações que condicionam o aparecimento de cada característica genética de um certo organismo, sendo que essa informação se expressa na forma de produção de proteínas. O gene é o segmento de DNA com informação para transcrever um RNAm capaz de ser traduzido em um peptídio. Assim, para intensificar a síntese proteica (tradução), pode-se promover o aumento na produção de cópias do RNAm (transcrição), bem como colocar mais ribossomos para traduzir esse mesmo RNAm. 08 B a) (F) RNAr são transcritos a partir de trechos de DNA conhecidos como zonas SAT de DNA ou regiões organizadoras do nucléolo; esses RNAr se unem a proteínas para formar os nucléolos, que então produzem as subunidades ribossômicas (formadas exatamente por RNAr e proteínas). b)(V)RNAt tem uma estrutura espacial descrita como uma “folha de trevo”, na qual, em uma região denominada alça livre, ele carrega um aminoácido e, em uma região denominada anticódon, há uma trinca de bases complementares ao códon do RNAm para identificar o aminoácido transportado. c) (F) Como o RNAt tem apenas um anticódon, reconhece apenas um códon e carrega somente um tipo de aminoácido. d) (F) RNAm têm a informação para a síntese de proteínas codificada na forma de trincas de bases nitrogenadas chamadas códons, cada qual codificando um aminoácido que será adicionado no peptídio a ser formado. e) (F)Um RNAt com anticódon UAC liga-se ao códon AUG do RNAm. 09 B Uma vez que o antibiótico A inibe a tradução (leitura do RNAm pelo ribossomo para a montagem da cadeia peptídica), a interrupção na síntese proteica é imediata; como o antibiótico B inibe a transcrição (produção de RNAm a partir da codificação do gene no DNA), os RNAm já sintetizados são traduzidos, de modo que a síntese proteica não é interrompida imediatamente, mas só após a degeneração dos RNAm já existentes antes da adição do antibiótico ao meio. 10 A a)(V) b) (F) Bloqueia a transcrição, inibindo a síntese de ácidos nucleicos (RNA). c) (F) Impede a síntese proteica bacteriana. d) (F) Somente I e II inibem a síntese de ácidos nucleicos. e) (F) Somente III inibe a síntese de proteína. Pré-Universitário – Livro 3 3