Respostas do questionário 1) É uma sequência de nucleotídeos do DNA que pode ser transcrita em uma versão de RNA , ou seja, um segmento de DNA. É responsável pelas características herdadas geneticamente, onde os genes transmitem todas as características herdadas de geração para geração em todas as espécies de seres vivos. 2) A molécula de DNA é constituída pelo ácido desoxirribonucléico que por sua vez é formado por três diferentes tipos de moléculas: um açúcar (pentose= desoxirribose), um grupo fosfato e uma base nitrogenada. O RNA o ácido ribonucléico é uma molécula também formada por um açúcar (ribose), um grupo fosfato e uma base nitrogenada (U uracila, A adenina, C citosina ou G guanina) onde é formado por uma cadeia simples. O RNA pode catalizar importantes reações biológicas. 3) Nucleotídeos são compostos ricos em energia e que auxiliam os processos metabólicos, onde são compostos por uma base nitrogenada, uma pentose e um grupo fosfato. As bases nitrogenadas podem ser classificadas em: pirimidinas e púricas. Os nucleotídeos que formam o DNA são moléculas formadas por uma pentose ligada a uma base orgânica e a um acido fosfórico. Os nucleotídeos de RNA possuem um grupos fosfato, uma ribose e uma dessas 4 bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina e uracila. 4) A duplicação do DNA se faz a partir de uma fita simples de DNA molde e da regra de pareamento de bases nitrogenadas complementares (A/T e C/G), de onde uma fita nova é gerada a partir de adição dos nucleotídeos complementares a uma fita molde. Os principais agentes envolvidos neste processo são enzimas especiais conhecidas como DNA polimerase (Síntese de DNA a partir de um molde de DNA) e RNA polimerase (Síntese de RNA a partir de um molde de DNA). O processo segue como mostra o desenho abaixo: 5) Cada fita de DNA é duplicada formando uma fita híbrica, isto é, a fita velha pareia com a fita nova formando um novo DNA, de uma molécula de DNA formam-se duas outras iguais a ela. Cada DNA recém possui uma das cadeias da molécula da célula mãe. 6) Cada cromossomo é formado por uma molécula de DNA, onde um gene corresponde a uma sequência de nucleotídeos da molécula de DNA, que possui a informação para a síntese da proteína. 7) A Afirmação está incorreta. O termo “DNA lixo” foi cunhado na década de 70, quando não se sabia de algumas informações muito importantes sobre a estrutura e funcionamento global do DNA. Os genes fazem parte da região codificante do DNA. A partir de cada um dos genes são sintetizadas proteínas, que realizarão alguma função a nível celular. Porém, estes genes precisam ser ativados para funcionarem. Além disso, é necessário que se tenha o controle da quantidade em que cada um deles funcionará, em quais células quais genes irão estar ativos (sim, pois cada um dos 200 tipos diferentes de células que formam nosso organismo, só são diferentes uns dos outros pois genes diferentes estão ativos em diferentes momentos). Todo este controle da atividade gênica, bem como a estrutura apresentada pelo DNA, é controlado por estas regiões não codificantes. Desta forma não existe DNA lixo pois estas regiões possuem funções tão essenciais para a célula quanto os genes. 8) -RNA Ribossômico: é responsável pela síntese protéica onde corresponde a até 80% do total de RNA da célula. -RNA de transferência: é a menor molécula dos 3 tipos, onde faz extenso pareamento de bases intracadeias, e outra no posicionamento dos aminoácidos no momento da síntese protéica corresponde 15% do total de RNA da célula. -RNA Mensageiro: atua transportando a informação genética do núcleo da célula eucariótica ao citosol, onde ocorrera a biosíntese protéica onde corresponde a 5 % do total de RNA presente na célula. 9) Transcrição genética é o processo de formação do RNA mensageiro a partir da cadeia- molde de DNA que tem como função informar o RNA transportador a ordem correta de aminoácidos a serem sintetizados em proteínas. 11) Códons é uma sequência de três bases nitrogenadas de RNA mensageiro que codificam um determinado aminoácido ou que indicam o ponto de inicio ou fim de tradução da cadeia de RNA mensageiro. Isto significa que cada conjunto de três bases consecutivas é responsável pela codificação de uma aminoácido. Anticódon é a denominação dada a cada tríade de nucleotídeos complementares as tríades de nucleotídeos encontrados no RNA mensageiro (códons ou codão). 12) Sabe-se que o DNA, que se encontra no núcleo, tem a função de produzir proteínas cuja síntese ocorre no núcleo. O DNA é uma seqüência de nucleotídeos e que existe apenas quatro tipos diferentes de nucleotídeos: os nucleotídeos da adenina, da guanina, de timina e da citosina. Por outro lado, as proteínas são polímero de subunidades (monômeros) denominadas de aminoácidos. Diante do exposto surge a seguinte pergunta: quantos nucleotídeos seriam necessários para codificar um aminoácido? Para responder a esta perguntas é necessário o seguinte raciocínio matemático: - Se 1 nucleotídeo codificasse um aminoácido só poderia existir 4 diferentes tipos de aminoácidos na cadeia protéica. - Se 2 nucleotídeos codificassem um aminoácido só poderia existir 16 tipos de aminoácidos diferentes na cadeia protéica. - Se 3 aminoácidos codificassem um aminoácido seria possível existir 64 tipos diferentes de aminoácidos na cadeia protéica logo, por matemática, um código tríplice é a menor unidade de codificação capaz de acomodar os 20 diferentes tipos de aminoácidos que comumente ocorrem nas proteínas. Atualmente definimos o CODON como sendo uma seqüência de três nucleotídeos adjacentes no mRNA capaz de codificar um aminoácido. Decifração do código genético Estudos foram realizados permitindo constatar que o código genético representado por sessenta e quatro codons mRNA, sessenta e um dos quais codificam para aminoácidos e três para terminação em cadeia. Três dos que codificam aminoácidos são identificados também como iniciadores. São evidenciadas as seguintes características do código genético: Código genético redundante ou degenerado O código genético é dito degenerado pelo fato de existir, para um determinado aminoácido, mais de uma trinca para codificá-lo. Apenas a metionina (Met) e o triptofano (Trp) são codificados por um único codon, representados por AUG e UGG, respectivamente. A glicina (GLY), por exemplo, é codificada por GGG, GGC, GGA e GGU. Trincas sem sentido ou terminalizadoras São aquelas trincas que não codificam aminoácidos e que tem por função indicar o término da síntese protéica. São também denominados trincas terminalizadoras. Ex.: UAG, UAA, UGA. Código genético universal O código genético é dito universal devido ao fato da mesma trinca codificar o mesmo aminoácido em qualquer organismo. Em alguns casos certas trincas são mais eficientemente utilizadas. 13) Ribossomo são organelas celulares não membranosas, encontradas nas nas células eucarióticas e procarióticas espalhados no citoplasma, presos uns aos outros por uma fita de RNA mensageiro formando polissomas, já nas células procariotas são encontradas livres no citoplasma. Sua principal função está associada a produção de proteínas através do processo da tradução das informações genéticas contidas no RNAm. Para isso o ribossomo posicionam corretamente o RNA transportador e mensageiro e catalizam as ligações peptídicas entre aminoácidos para a síntese de proteínas. O processo de tradução das informações genéticas ou também conhecido como síntese protéica pode ser descrito da seguinte forma: Ocorre no citoplasma, e é a segunda parte da síntese protéica e consiste apenas da leitura que o mRNA trazido do núcleo, da qual representa uma seqüência de aminoácidos, que constituí a proteína. Neste processo intervêm: mRNA ou RNA mensageiro, que vem do interior do núcleo; Os ribossomos; O tRNA ou RNA ribossomal (ou ainda RNA transportador); Enzimas (responsáveis pelo controlo das reações de síntese); E o ATP, é o que fornece energia necessária para o processo Nas moléculas de tRNA apresentam-se cadeias de 75 a 80 ribonucleotídeos que funcionam como intérpretes da linguagem do mRNA e da linguagem das proteínas Toda molécula de mRNA possui: um Códon de iniciação, que é sempre o mesmo (AUG), correspondente ao aminoácido metionina; vários códons que determinam a sequência dos aminoácidos no polipeptídeo; um códon de terminação, que marca o final daquela cadeia polipeptídica, podendo ser UAG, UAA, ou UGA; só há um deles na molécula de mRNA. O processo da tradução encerra com três etapas: iniciação, alongamento e finalização. Iniciação A subunidade menor do ribossomo liga-se à extremidade 5' do mRNA, esta, desliza ao longo da molécula do mRNA até encontrar o codon de iniciação (AUG), transportando o tRNA ligado a um aminoácido, ligando-se ao codon de iniciação por complementaridade. A subunidade maior liga-se à subunidade menor do ribossomo. O processo de tradução começa pelo aminoácido de metionina AUG. Alongamento Um 2º tRNA transporta um aminoácido específico de acordo com o codão. Estabelece-se uma ligação peptídica entre o aminoácido recém-chegado e a metionina. O ribossomo avança três bases ao longo do mRNA no sentido 5' -> 3', repetindo-se sempre o mesmo processo. Os tRNA que já se ligaram inicialmente, vão-se desprendendo do mRNA sucessivamente. Finalização O ribossomo a encontra o codon de finalização - UAA, UAG ou UGA terminando assim o alongamento. Quando último tRNA abandona o ribossomo, as subunidades do ribossomo separam-se, podendo ser recicladas e por fim, a proteína é libertada. 14) Proteínas são compostos orgânicos de alto peso molecular, são formados pelos encadeamento de aminoácidos de estruturas complexas sintetizadas pelos organismos vivos através de ligações peptídicas. As proteínas são codificadas por genes. A informação contida nos genes não tem significação alguma se não for utilizada para a produção de moléculas efetoras das atividades celulares. Dessa forma para a execução do programa cotido no material genético de cada organismo, é necessário que a informação genética seja utilizada para formar proteínas.