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“A Engenharia Genética, mais apropriadamente chamada tecnologia do DNA recombinante, é um conjunto de técnicas que permite aos cientistas identificar, isolar e multiplicar genes dos mais diversos organismos. Envolvem, frequentemente, o isolamento, a manipulação e a introdução do DNA num chamado ‘corpo de prova’, geralmente para exprimir um gene.” A utilização de vetores é uma das principais ferramentas dessas “novas possibilidades” da Engenharia Genética. Essa importância do uso de vetores se justifica por que:
Os plasmídios são encontrados no núcleo das células eucariotas e, ao serem transportados para as bactérias, podem carregar genes de interesse para serem copiados.
Os plasmídios permitem a manipulação do material genético do DNA de todas as células, uma vez que permitem tornar o DNA circular, de mais fácil manuseio pelos cientistas.
Os plasmídios são formados por DNA bacteriano e, por não possuírem genes vitais à bactéria, podem ser manipulados, permitindo a inserção de genes, sem levar a bactéria à morte.
Vírus, lipossomos e plasmídios, que funcionam como vetores, têm a função de promover a intensa proliferação da célula de interesse, quando nela são inseridos, como acontece com bactérias geneticamente modificadas.
Os lipossomos constituem os principais vetores utilizados em Engenharia Genética, uma vez que são de fácil manipulação e podem entrar e sair livremente das células.
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Enzimas de restrição são fundamentais à Engenharia Genética porque permitem:
cortar o DNA onde ocorrem sequências específicas de bases.
a passagem de DNA através da membrana celular.
inibir a síntese de RNA a partir de DNA.
inibir a síntese de DNA a partir de RNA.
modificar a sequência de bases do DNA.
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Em um experimento de Engenharia Genética, alguns pesquisadores introduziram em células bacterianas uma sequência de DNA ativo, responsável pela produção de insulina humana. A síntese desse hormônio proteico no interior das bactérias é:
impossível, pois o RNA mensageiro correspondente à insulina não seria transcrito.
possível, se, além do referido gene, forem introduzidos ribossomas, componentes celulares ausentes em bactérias.
impossível, pois as bactérias não apresentam enzimas capazes de promover as ligações peptídicas encontradas na insulina.
impossível, pois o DNA bacteriano seria destruído pelo DNA humano, e as células perderiam a atividade.
possível, pois, excetuando-se a referida sequência de DNA, as bactérias apresentam os componentes necessários à síntese de proteínas.
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Com base no texto e nos conhecimentos sobre terapia gênica, considere as afirmativas a seguir. I. Um gene funcional pode ser inserido em local não específico do genoma para a substituição de um gene não funcional. II. Um gene não funcional pode ser substituído por um gene funcional por recombinação genética. III. Um gene não funcional pode ser corrigido por apoptose, o que retorna o gene à sua composição normal. IV. Uma cópia funcional do alelo pode ser adicionada em substituição ao alelo não funcional. Assinale a alternativa correta:
Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.
Somente as afirmativas I e II são corretas.
Somente as afirmativas III e IV são corretas.
Somente as afirmativas I e III são corretas.
Somente as afirmativas I, II e IV são corretas.
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A tecnologia do DNA recombinante usa polimerases resistentes às altas temperaturas para síntese de fragmentos de DNA in vitro, com o auxílio de equipamentos de última geração chamados termocicladores. Esse método permite copiar segmentos do DNA celular e amplificá-los várias vezes. Uma outra ferramenta utilizada nesse tipo de biotecnologia são as enzimas de restrição, que têm como função
substituir a polimerase extraída da bactéria Escherichia coli, sensível a altas temperaturas, na técnica de reação em cadeia, evitando a sua desnaturação.
cortar o DNA, em sequências de bases nitrogenadas predeterminadas e em pontos específicos, como, por exemplo, a enzima EcoRI.
realizar uma reação em cadeia de polimerase (PCR), a partir da extração do DNA celular de qualquer ser vivo, por meio de reação catalítica.
promover a desnaturação da dupla fita do DNA permitindo a quebra de ligações moleculares, momento em que ocorre a sua duplicação.
substituir as bases na duplicação semiconservativa do DNA, na qual se observa a síntese de uma fita complementar desse DNA a partir de uma outra já existente.
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As principais ferramentas empregadas na tecnologia do DNA recombinante são as enzimas de restrição, que têm a propriedade de cortar o DNA em pontos específicos. O papel biológico dessas enzimas bacterianas na natureza é, provavelmente:
auxiliar no processo de tradução do DNA.
proteger as bactérias contra os vírus bacteriófagos.
reparar o DNA bacteriano que sofreu mutação deletéria.
auxiliar no processo de duplicação do DNA.
auxiliar no processo de transcrição do mRNA.
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Dois cientistas americanos e um japonês ganharam o Nobel de Química em 2008, por suas pesquisas com a proteína fluorescente GFP (Proteína Verde Fluorescente), presente em uma espécie de água-viva. Os genes dessa proteína já foram expressos inclusive em camundongos, que ficaram verdes e fluorescentes. Considerando esse fato, é correto afirmar:
apresentam RNA recombinante
os camundongos citados no texto são clones e ficaram verdes porque foram injetados com a proteína GFP.
Os camundongos tiveram um determinado gene fusionado a genes que codificam a proteína verde fluorescente a proteína verde fluorescente, possibilitam a visualização celular de um produto gênico.
os ratos tiveram seus cromossomos retirados e substituídos pelos genes para proteína GFP.
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Uma técnica extremamente relevante para amplificar fragmentos de DNA é a reação em cadeia da polimerase - PCR. Este método possibilita a amplificação de uma sequência de DNA a partir de uma mistura complexa, mesmo em quantidades mínimas, sem a necessidade de clonagem molecular. Em relação à PCR é incorreto afirmar:
Esta técnica não requer o conhecimento prévio da sequência a ser amplificada.
Nesta técnica é necessário oligonucleotídeos iniciadores (primers), complementares às extremidades do fragmento a ser amplificado.
O fragmento a ser amplificado, junto com primers específicos, desoxirribonucleotídeos e uma DNA polimerase termoestável (Taq-DNA-polimerase) são submetidos a um termociclador que possibilita a desnaturação, anelamento e polimerização para amplificação do fragmento de DNA.
Esta técnica tem muitas aplicações, como detecção de mutações em doenças genéticas (anemia falciforme, talassemia, fenilcetonuria, etc.)
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Bibliotecas de cDNA são:
são cópias de DNA, utilizando transcriptase reversa, a partir de RNAm expressos em uma célula ou tecido
fragmentos de DNA sintetizados.
plasmídios de DNA circular bacteriano
Os insertos derivados de todo o DNA de um genoma que é fragmentado e utilizado para inserção nos vetores
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Fragmentos específicos de DNA podem ser detectados utilizando sondas específicas de DNA em técnicas de hidridização, ou Southern blotting. A respeito dessa técnica é correto afirmar:
Consiste em sequenciar de forma múltipla um mesmo fragmento de DNA, usando cada sequência gerada como molde para a síntese de oligonucleotídeos do ciclo seguinte.
Utiliza DNA-polimerase e nucleotídeos especiais terminadores de cadeia para produzir cópias idênticas do fragmento analisado
fragmentos de DNA são desnaturados e repassados a uma membrana de nylon ou nitrocelulose. Esta membrana é incubada junto com sondas de DNA de fita simples marcadas, complementares à sequência de interesse, que posteriormente são reveladas.
Pode ser utilizada para análise do padrão de expressão gênica global de um organismo.
