Nucleotideos e DNA: Componentes, Estrutura e Organizacao - Trabalho ABNT

trabalho domiciliar Aqui está a formatação das respostas conforme as normas da ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas 1 O que são nucleotídeos Quais seus componentes O que eles formam Os nucleotídeos são as unidades básicas que formam os ácidos nucleicos como o DNA e o RNA Cada nucleotídeo é composto por três componentes uma base nitrogenada purina ou pirimidina uma molécula de açúcar desoxirribose no DNA e ribose no RNA e um grupo fosfato Os nucleotídeos se ligam uns aos outros por ligações fosfodiéster formando longas cadeias que constituem as moléculas de DNA e RNA 2 Qual a molécula de armazenamento da informação genética Quais são seus componentes fundamentais A molécula responsável pelo armazenamento da informação genética é o DNA Ácido Desoxirribonucleico Seus componentes fundamentais são a desoxirribose açúcar grupos fosfato e quatro bases nitrogenadas adenina A timina T citosina C e guanina G 3 Como está organizado o DNA dentro do núcleo Do DNA ao cromossomo nomeie as estruturas de organização No núcleo celular o DNA está organizado de forma compacta e estruturada Inicialmente ele se apresenta como uma fita dupla de DNA que se enrola em torno de proteínas chamadas histonas formando estruturas chamadas nucleossomos Esses nucleossomos se organizam em uma fibra denominada cromatina Durante a divisão celular a cromatina se condensa para formar os cromossomos 4 Qual o modelo de estrutura do DNA O modelo de estrutura do DNA é a dupla hélice proposta por James Watson e Francis Crick em 1953 A estrutura é composta por duas cadeias de nucleotídeos que se enrolam uma em torno da outra com as bases nitrogenadas se emparelhando de forma específica adenina com timina e citosina com guanina 5 Ilustre os 5 nucleotídeos que formam os ácidos nucleicos Os ácidos nucleicos são formados por cinco nucleotídeos que são 1 Adenina A 2 Timina T no DNA 3 Citosina C 4 Guanina G 5 Uracila U no RNA substituindo a timina 6 Quais as ligações químicas mantêm os nucleotídeos unidos E no DNA qual ligação é formada entre as duas fitas Os nucleotídeos se unem por ligações fosfodiéster entre o grupo fosfato de um nucleotídeo e o açúcar do próximo Entre as duas fitas de DNA as bases nitrogenadas se unem por ligações de hidrogênio sendo que a adenina se emparelha com a timina e a citosina com a guanina 7 Qual o sentido de leitura da fita de ácido nucleico Explique A leitura de uma fita de ácido nucleico ocorre no sentido 5 para 3 O número 5 referese ao carbono 5 do açúcar desoxirribose ou ribose e o número 3 ao carbono 3 que está ligado ao grupo hidroxila OH A enzima responsável pela síntese de RNA por exemplo lê a fita molde de DNA no sentido 3 para 5 e sintetiza o RNA no sentido 5 para 3 8 Quais as principais diferenças entre o DNA e o RNA Por que o DNA é a molécula de hereditariedade As principais diferenças entre o DNA e o RNA são o DNA é de cadeia dupla possui desoxirribose e utiliza timina como base nitrogenada enquanto o RNA é de cadeia simples possui ribose e utiliza uracila no lugar da timina O DNA é a molécula de hereditariedade porque contém a informação genética que é passada de geração em geração 9 Qual a definição de gene Como ele é organizado Ilustre as porções principais e suas funções Gene é uma sequência de nucleotídeos no DNA que codifica para uma proteína ou para um RNA funcional Os genes são organizados em exões e íntrons Exões são as partes codificantes enquanto íntrons são regiões não codificantes A estrutura típica de um gene inclui o promotor região de controle exões codificantes íntrons não codificantes e a região terminal 10 Qual é a diferença entre íntron e éxon Qual a função do íntron A principal diferença entre íntron e éxon é que os éxons são as sequências codificantes do gene enquanto os íntrons são sequências não codificantes Durante o processo de splicing os íntrons são removidos e os éxons são unidos para formar a sequência de mRNA madura A função do íntron não é totalmente compreendida mas acreditase que ele tenha papel regulador na expressão gênica 11 Como acontece a transcrição em procariotos e eucariotos Cite os componentes enzima passos e produto final de cada processo A transcrição em procariotos ocorre no citoplasma e é mediada pela RNA polimerase que sintetiza o RNA a partir do DNA Em eucariotos a transcrição ocorre no núcleo e também é mediada pela RNA polimerase Nos dois casos o processo inclui as etapas de iniciação alongamento e terminação O produto final da transcrição é o RNA que pode ser mRNA tRNA ou rRNA 12 Como a enzima RNA polimerase identifica a região de leitura do molde de DNA e por onde ela começa a transcrição nas células eucarióticas O que são fatores de transcrição A RNA polimerase se liga ao promotor uma região específica do DNA com a ajuda de fatores de transcrição que são proteínas que auxiliam o processo de iniciação da transcrição Nos eucariotos a RNA polimerase se associa aos fatores de transcrição no promotor e a transcrição começa no ponto de início marcado por essa região 13 Explique por que a alteração de uma única base no DNA pode afetar drasticamente a proteína final A alteração de uma única base no DNA conhecida como mutação pode levar à mudança de um códon que codifica um aminoácido diferente Isso pode alterar a sequência de aminoácidos da proteína afetando sua estrutura e função o que pode resultar em doenças genéticas 14 Apesar de instável o mRNA consegue levar a informação do núcleo ao citoplasma Qual estrutura impede que ele seja degradado enquanto está sendo traduzido Como ela é formada O mRNA é protegido por uma capa de guanina cap na extremidade 5 e uma cauda poliA na extremidade 3 Essas modificações ajudam a proteger o mRNA da degradação e facilitam sua tradução nos ribossomos 15 Por que dizemos que o código genético é degenerado Como ele está organizado O código genético é degenerado porque múltiplos códons podem codificar para o mesmo aminoácido Ele está organizado em códons que são sequências de três nucleotídeos que correspondem a um aminoácido específico na síntese proteica 16 O que são códons Como eles auxiliam na codificação do DNA e do mRNA Códons são sequências de três bases nitrogenadas no DNA ou mRNA que codificam um aminoácido específico No mRNA os códons determinam a sequência de aminoácidos na proteína durante a tradução 17 Quais os componentes necessários para a síntese proteica Explique o processo de tradução Os componentes necessários para a síntese proteica são o mRNA ribossomos tRNA e aminoácidos O processo de tradução envolve o mRNA sendo lido pelos ribossomos que com a ajuda do tRNA formam uma cadeia polipeptídica proteína a partir da sequência de códons do mRNA 18 Explique as diferenças estruturais e de funções entre os RNAs transportador mensageiro e ribossômico RNA mensageiro mRNA É responsável por transportar a informação genética do DNA até o ribossomo onde ocorre a síntese de proteínas RNA transportador tRNA Transporta os aminoácidos até o ribossomo ajudando na formação da cadeia polipeptídica RNA ribossômico rRNA Componente estrutural dos ribossomos onde ocorre a síntese de proteínas 19 Descreva as técnicas de PCR PCR em tempo real PCR multiplex Microarray PCR Reação em Cadeia da Polimerase A Reação em Cadeia da Polimerase PCR é uma técnica laboratorial utilizada para amplificar uma sequência específica de DNA Foi desenvolvida por Kary Mullis em 1983 e é baseada na replicação de DNA mediada por uma enzima chamada DNA polimerase A técnica permite a obtenção de milhões de cópias de uma sequência alvo a partir de uma quantidade mínima de material genético Etapas Desnaturação A mistura contendo o DNA é aquecida a cerca de 9498C o que quebra as ligações de hidrogênio entre as cadeias de DNA resultando na separação das duas fitas de DNA Anexação A temperatura é reduzida para 5065C permitindo que os primers sequências curtas de nucleotídeos se liguem às fitas complementares do DNA alvo Extensão A temperatura é ajustada para cerca de 7580C onde a DNA polimerase sintetiza novas fitas de DNA a partir dos primers Essas etapas são repetidas várias vezes ciclos resultando na amplificação exponencial da sequência de interesse 2 PCR em Tempo Real qPCR O PCR em Tempo Real ou Quantitative PCR qPCR é uma variação da PCR tradicional permitindo a monitoração da amplificação do DNA em tempo real durante o ciclo de amplificação Ao invés de se analisar os produtos no final do processo como na PCR convencional o qPCR monitora o aumento da fluorescência a cada ciclo permitindo a quantificação precisa do DNA amplificado Funcionamento Durante a amplificação são usados corantes fluorescentes ou sondas específicas que emitem fluorescência quando ligadas à sequência alvo O aumento da fluorescência é proporcional à quantidade de produto amplificado e a intensidade da fluorescência é monitorada em cada ciclo A partir disso é possível calcular a quantidade inicial de DNA com base na quantidade de fluorescência detectada Aplicações Diagnóstico de doenças infecciosas quantificação de expressão gênica análise de variantes genéticas entre outros 3 PCR Multiplex A PCR multiplex é uma técnica que permite a amplificação simultânea de várias sequências de DNA em uma única reação Para isso são utilizados múltiplos primers específicos para diferentes alvos genéticos Funcionamento Cada primer é projetado para amplificar uma sequência específica de DNA Durante a amplificação as várias sequências de DNA alvo são amplificadas em paralelo permitindo a detecção e análise simultânea de várias regiões genômicas A reação é otimizada para evitar a interferência entre os primers garantindo que cada sequência alvo seja amplificada eficientemente Aplicações Diagnóstico de múltiplas infecções detecção de múltiplos alelos ou variantes genéticas análise de polimorfismos de DNA 4 Microarray O Microarray é uma técnica que permite a análise de milhares de sequências de DNA ou RNA simultaneamente Consiste em uma superfície sólida geralmente uma lâmina de vidro ou chip de silício sobre a qual são fixadas sondas de DNA ou RNA de interesse Quando uma amostra contendo ácidos nucleicos como cDNA ou RNA total é aplicada sobre o microarray ela hibridiza com as sondas complementares Funcionamento O DNA ou RNA da amostra é marcado com um fluoróforo ou outro marcador para facilitar a detecção Após a hibridação as regiões que se ligam às sondas são detectadas por fluorescência ou outra forma de sinal A intensidade do sinal é proporcional à quantidade de hibridação permitindo a quantificação de diferentes sequências genéticas ou a análise de expressão gênica Aplicações Análise de expressão gênica estudo de variantes genéticas identificação de mutações e detecção de perfis de expressão em doenças como o câncer Referência para normatização ABNT NBR 60232018 Referências Elaboração NBR 105202002 Citações Apresentação Essas técnicas são amplamente utilizadas em biotecnologia genômica e diagnóstico molecular com uma ampla gama de aplicações em pesquisas científicas e clínicas A norma ABNT exige que as descrições sejam claras e sigam uma estrutura lógica com ênfase na precisão dos termos e na uniformidade do formato