Questão 16 (3º dia) da 2ª fase da UNICAMP 2012

3º dia · Ciências da Natureza

Os esquemas I e II abaixo mostram as etapas da expressão gênica em dois organismos distintos, um procarioto e um eucarioto.

a) Indique, com justificativa, qual esquema se refere ao eucarioto. Em qual ou quais compartimentos celulares ocorrem as etapas indicadas por 1 e 2 no esquema I, e as etapas 3 e 5 do esquema II?

b) A remoção diferencial de íntrons do RNA mensageiro pode resultar na produção de diferentes peptídeos. Qual das etapas indicadas nos esquemas corresponde ao processo de remoção de íntrons? Explique por que a remoção diferencial de introns pode acarretar a produção de diferentes peptídeos.

Esquemas I e II de expressão gênica. No Esquema I, uma fita de DNA representada por uma barra preta inteiriça gera, através da etapa 1, uma fita de RNA idêntica, que através da etapa 2 gera um peptídeo enovelado. No Esquema II, o DNA possui extremidades pretas e uma região central branca; através da etapa 3 gera um RNA com a mesma configuração; a etapa 4 resulta em um RNA maduro contendo apenas a fita preta sem a região central branca; a etapa 5 leva à formação do peptídeo.

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a) O esquema II é o do eucarioto. Nele o gene tem uma região interna (em branco) que está presente no DNA e no RNA transcrito, mas ausente no RNA maduro. Essa região é o íntron, e os genes de eucariotos são fragmentados, com íntrons e éxons. O RNA precisa ser processado (etapa 4) antes de ser traduzido. No esquema I o RNA é igual ao DNA e vai direto à tradução, como nos procariotos, cujos genes em geral não têm íntrons.

Localização das etapas:

  • Etapa 1 (transcrição, esquema I): ocorre no citoplasma, na região do nucleoide, já que o procarioto não tem núcleo.
  • Etapa 2 (tradução, esquema I): ocorre no citoplasma, nos ribossomos. Ela pode começar enquanto o RNA ainda está sendo transcrito.
  • Etapa 3 (transcrição, esquema II): ocorre no núcleo.
  • Etapa 5 (tradução, esquema II): ocorre no citoplasma, nos ribossomos livres ou aderidos ao retículo endoplasmático rugoso.

Resposta: esquema II (eucarioto, pois há íntron removido do RNA). Etapas 1 e 2: citoplasma. Etapa 3: núcleo. Etapa 5: citoplasma.

b) A remoção de íntrons é o processamento do RNA, chamado de splicing, e corresponde à etapa 4. Nesse processo os íntrons são cortados e os éxons são unidos.

No splicing alternativo, um mesmo RNA transcrito pode ter diferentes trechos retirados. Alguns éxons ficam de fora do RNA maduro em certas situações, ou certos íntrons são mantidos. Resultam então RNAs mensageiros diferentes, com sequências diferentes de códons. Como a sequência de códons determina a sequência de aminoácidos na tradução, cada mRNA gera um peptídeo distinto. Assim, um único gene pode codificar várias proteínas.

Resposta: etapa 4 (splicing). Mensageiros maduros com combinações diferentes de éxons têm sequências de códons distintas, e por isso levam a sequências de aminoácidos, ou seja, peptídeos, diferentes.

Assuntos: expressão gênica, splicing do RNA, procariotos e eucariotos.

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