Voltar a: Biologia – 11ºAno
Ficha n.º 8 – Retrotansposons e Transposons de DNA
Os elementos transponíveis (TEs) são fragmentos de DNA que têm a capacidade de se mover e serem inserido em novas posições do genoma, muitas vezes fazendo cópias de si mesmo durante esse processo. Quando ativos, devido à sua mobilidade e capacidade de auto replicação, os TEs tornam-se abundantes, compondo a maior porção de DNA repetitivo em diversos genomas e sendo responsáveis por parte da variabilidade genética observada nos genomas de plantas.
Os TEs foram primeiramente descritos por Barbara McClintock (1940). Na época de sua descoberta, os TEs foram nomeados “elementos controladores”, por estarem relacionados a alterações na expressão de genes que estivessem próximos aos locais de inserção dos mesmos. Hoje, sabe-se que eles podem constituir até 80% do DNA genómico de espécies como o milho e têm uma enorme influencia na evolução e composição de genomas de plantas e animais.
Figura 1 – Retrotansposons e Transposons de DNA.
Os TEs são divididos em duas classes de acordo com os seus mecanismos de replicação e transposição. Os elementos da classe I, também chamados de retrotransposons, utilizam um RNA intermediário cujo transcrito é utilizado como molde para um novo DNA, produzido através da atividade de uma transcriptase reversa. Após a produção, esse novo DNA é inserido no genoma hospedeiro por meio de uma enzima integrase ou endonuclease (Figura 1A). Esse mecanismo de transposição é também conhecido como copia-e-cola. Cada ciclo de replicação completo produz uma nova cópia, fazendo com que os retrotransposons sejam, muitas vezes, os principais contribuintes para a fração repetitiva em grandes genomas.
Os elementos transponíveis da classe II, também conhecidos como transposons de DNA utilizam uma transposase para excisar um DNA e inseri-lo em outros locais, processo também conhecido como corta-e-cola (Figura 1B). A classe II contém duas subclasses que se distinguem pelo número de cadeias de DNA que são cortadas durante a transposição. A subclasse I compreende os elementos da ordem TIR (Terminal Inverted Repeats), caracterizados por suas repetições terminais invertidas de comprimento variável. Os Helitrons compreendem a subclasse II dos transposons de DNA, que se diferenciam dos demais quanto ao mecanismo de transposição que ocorre por meio de círculo rolante, juntamente com os Mavericks, que se movimentam via excisão de uma única fita de DNA seguida de replicação extracromossómica.
adaptado de: Retrotransposon Gret1 e a domesticação, Stela Barros Ribeiro1, Rhewter Nunes2, Isabela Pavanelli de Souza1, Ivone de Bem Oliveira3, Lanusse Andrade Fernandes Graziani4, Mariana Pires de Campos Telles2,5 1 Laboratório de Genética e Genômica de Plantas, Escola de Agronomia, Universidade Federal de Goiás (UFG), Goiânia, GO 2 Laboratório de Genética & Biodiversidade, ICB, Universidade Federal de Goiás (UFG), Goiânia, GO
1. Explique de que modo os elementos transponíveis podem constituir um fator de evolução das espécies segundo uma perspetiva neodarwinista.
Tópico 1: referência a que os elementos transponíveis são responsáveis pela ocorrência de mutações em vários genes, aumentando a variabilidade genética na população.
Tópico 2: A variabilidade é a matéria prima para a seleção, seja ela natural ou artificial.
Tópico 3: O balanço entre a seleção natural e os demais fatores evolutivos como a deriva genética e o fluxo génico determinam quais as combinações de genes serão transmitidas às populações das diferentes espécies ao longo do tempo na natureza.
2. Os transposons e a molécula intermediária dos Retrotansposons têm em comum_____.
(A) a pentose e as bases azotadas.
(B) a pentose e o ácido fosfórico
(C) as bases azotadas e o ácido fosfórico
(D) o ácido fosfórico e as ligações fosfodiéster.
Opção D
Os retrotransposons têm origem a partir de uma molécula intermediária de RNA e os transposons têm origem a partir do DNA. DNA e RNA têm em comum a molécula de ácido fosfórico e as ligações fosfodiéster.
3. A enzima integrase _______.
(A) quebra e estabelece pontes de hidrogénio.
(B) quebra e estabelece ligações fosfodiéster.
(C) quebra ligações fosfodiéster e estabelece ligações pontes de hidrogénio.
(D) quebra ligações pontes de hidrogénio e estabelece ligações fosfodiéster.
Opção B
A enzima integrase tem como função inserir o fragmento de DNA produzido no genoma do individuo para tal deverá quebrar e estabelecer ligações fosfodiéster.
4. Após a alteração do genoma de um indivíduo por um transposon _______ no DNA desse mesmo indivíduo.
(A) altera-se a percentagem de bases pirimídicas.
(B) altera-se a percentagem de bases púricas.
(C) não se altera a relação entre bases púricas e pirimídicas
(D) altera-se a relação entre bases púricas e pirimidicas.
Opção C
No DNA a quantidade de bases púricas é sempre igual à quantidade de bases pirimidicas, sendo que a relação entre elas é aproximadamente igual a 1.
5. A enzima transcriptase reversa polimeriza ______ usando como molde uma molécula de _____.
(A) ribonucleótidos …. DNA
(B) ribonucleótidos ….. RNA
(C) desoxirribonucleótidos …. DNA
(D) desoxirribonucleótidos …. RNA
Opção D
A enzima transcriptase reversa produz um fragmento de DNA usando como molde o RNA, logo polimeriza desoxirribonucleótidos usando como molde o RNA.
6. Nas celulas eucarióticas a síntese das proteínas implica a ocorrência sequencial de _____.
(A) transcrição, excisão de intrões, migração, tradução.
(B) transcrição, excisão de exões, migração, tradução.
(C) transcrição, processamento, tradução, migração.
(D) processamento, ligação do mRNA aos ribossomas, pós-tradução.
Opção A
Nos eucariontes a síntese proteica implica as seguintes etapas sequenciais: transcrição, processamento (excisão de intrões), migração, tradução.
7. Os elementos transponíveis podem conduzir a fenómenos de ______ como acontece com primatas e outros mamíferos. No entanto, só terão significado evolutivo se as transposições afetarem células ____.
(A) convergência evolutiva …. somáticas
(B) convergência evolutiva …. germinais
(C) divergência evolutiva …. somáticas
(D) divergência evolutiva …. germinais.
Opção D
Primatas e humanos são o resultado de fenómenos de divergência evolutiva. Só têm significado evolutivo as alterações que afetem as células envolvidas na fecundação, ou seja, se afetarem as células germinais/gâmetas.
8. A enzima transposase tem um modo de atuação _____.
(A) similar ao da enzima integrase.
(B) contrário ao da enzima integrase.
(C) similar ao da enzima DNA polimerase.
(D) similar ao da enzima RNA polimerase.
Opção A
A enzima transposase tem como função reações de quebra e ligação de DNA, tal como a enzima integrase.
9. Admitindo a cadeia polinucleotídica que esteve na origem de um retrotransposon apresentava 18% de adenina, 22% de guanina, 34% de citosina e 26% de uracilo, a quantidade relativa de nucleótidos na sequência nucleotídica que será inserida no DNA será____.
(A) 22% de adenina; 22% timina; 28% de guanina; 28% de citosina.
(B) 28% de adenina; 28% de timina; 22% de guanina; 22 % citosina.
(C) 18% de timina; 22% de citosina; 34% de guanina; 26% de adenina
(D) 18% de uracilo; 22% de citosina; 34% de guanina; 26% de citosina
Opção A
O DNA é obtido por complementaridade a partir do RNA por ação da enzima transcriptase reversa. Assim se no RNA existe 18% de adenina, 26% de uracilo, 22% de guanina e 34% de citosina, numa das cadeias de DNA existirá 18% de timina, 26% de adenina, 22% de citosina e 34% de guanina. No entanto, como o DNA tem cadeia dupla, na cadeia complmentar existirá 18% de adenina, 26% de timina, 22% de guanina e 34% de citisina, então a quantidade de adenina na molécula de DNA será (18+26)/2= 22%; timina= 22% e citosina será (34+22)/2= 28% e guanina 28%.
10. Segundo uma perspetiva Darwinista _______.
(A) a evolução resulta do esforço individual de adaptação ao meio.
(B) indivíduos com o melhor conjunto génico sofrem reprodução diferencial.
(C) os transposões poderão constituir uma importante fonte de variabilidade genética.
(D) a seleção natural é o motor da evolução das espécies.
Opção D
De acordo com Darwin, a seleção natural é o motor da evolução das espécies, pois elimina os menos aptos permitindo apenas a sobrevivência dos mais aptos.
11. Ordene as afirmações que se seguem relativas à inserção e expressão de um elemento transponível da classe I.
A. Atuação da enzima transcriptase reversa.
B. Transcrição do DNA.
C. Formação do cDNA
D. Integração do retrotansposão no genoma.
E. Actuação da integrase
F. Formação do RNA
B- F-A-C-E-D
