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O segmento de molécula de DNA representado na figura a seguir ilustra o que preconiza o modelo da dupla- hélice, idealizado pelos cientistas James D. Watson e Francis H. C. Crick. 1— Açúcar — Fosfato “Adaptado de: AMABIS E MARTHO, Biologia das Populações, São Paulo: Editora Modecna, 2004. v. 3, p.135. Com base nos conhecimentos sobre a estrutura da molécula de DNA e nas informações contidas na figura, é correto afirmar: a) b) e) 4) A molécula de DNA apresenta fosfato, ribose e as bases nitrogenadas adenina, citosina, uracila e guanina, como moléculas formadoras de seus nucleotídeos. O modelo idealizado contradiz a relação de bases de Chargaff, que diz que a quantidade da base adenina será sempre igual à quantidade da timina e que a quantidade da citosina será sempre igual à da guanina (A/T=C/G=1). A molécula de DNA apresenta duas fitas ou cadeias que se mantém unidas, através de pontes de hidrogénio estabelecidas entre bases complementares voltadas para o interior da estrutura helicoidal. As fitas ou cadeias da molécula de DNA são ditas complementares, devido à formação de pontes de hidrogênio entre o nucleotídeo que contém adenina de uma das cadeias e o nucleotídeo que contém guanina da outra cadeia. O modelo não é elucidativo quanto à composição química da molécula de DNA, uma vez que não consegue explicar por que o DNA é considerado um ácido mucleico.

Em vez de sequenciar as bases nitrogenadas de todos os cromossomos de uma planta com um genoma muito grande, pesquisadores selecionaram partes desse genoma para sequenciar. Somente as sequências de DNA que correspondem ao conjunto dos RNA mensageiros transcritos no fruto serão estudadas. O DNA a ser sequenciado foi sintetizado em laboratório, tendo como molde as moléculas de RNA extraídas dos frutos. a) Se os cientistas fossem sequenciar todo o genoma dessa planta, haveria diferença se o material genético viesse do fruto ou da folha da planta? Justifique. b) No estudo das sequências que tiveram como molde RNA mensageiro, faria diferença se esse RNA mensageiro fosse extraído das folhas ou dos frutos? Justifique.

1. Dados genéticos podem ser utilizados para estudar populações de uma espécie no ambiente natural. Por exemplo, amostras de DNA podem ser coletadas para identificar espécies, estimar tamanhos populacionais ou identificar indivíduos. Um pesquisador coletou duas amostras de fezes em uma localidade na Índia e sequenciou parte do gene Gapdh dos DNAs extraídos a partir delas. Como resultado, foram obtidas as sequências abaixo (apenas uma das fitas do DNA é mostrada). Amostra 1 5' ACAGGATCCAATAACCCCGCAGGAATGGTG 3! Amostra 2 5' ACAGGATCCAATAACCCCTCACGAATGGTG 3! As sequéncias da mesma regiao do gene Gapdh nos genomas do tigre de Bengala (Panthera tigris) e do leopardo (Panthera pardus) sao: Panthera tigris 5' ACAGGATCCAATAACCCCGCAGGAATGGTG 3! Panthera pardus 5' ACAGGATCTAACAACCCCGCAGGAATAGTA 3! a) De posse desses dados, responda: as amostras de fezes 1 e 2 pertencem, com maior probabilidade, a tigres de Bengala ou a leopardos? As amostras 1 e 2 pertencem ao mesmo indivíduo ou a dois indivíduos diferentes? Justifique sua resposta. b) Um crítico argumentou que o trabalho do pesquisador não era válido, pois as sequências do gene nuclear Gapdh foram obtidas a partir de amostras de fezes. Segundo o crítico, material genético nuclear de felinos só poderia ser extraído com qualidade a partir de hemácias (eritrócitos) coletadas dos animais. Quem tem razão, o pesquisador ou o crítico? Justifique. (Fonte: J. Bhagavatula e L. Singh. BMC Genetics, Londres, v. 7, p. 48, out. 2006.)

Diversas técnicas são utilizadas para determinar, em genes de uma célula eucariota, a sequência de bases nitrogenadas codificantes, ou seja, aquela que define a estrutura primária da proteína aser sintetizada. A abordagem experimental mais frequente, hoje, consiste em, primeiramente, extrair os RNA-mensageiros da célula, sintetizar os seus DNA-complementares e, então, proceder ao sequenciamento das bases presentes nesses DNA. Em uma bactéria, no entanto, é possivel determinar a sequência codificante diretamente a partir de seu cromossomo. Explique o motivo pelo qual, em organismos eucariotos, é preferível utilizar o RNA-mensageiro para determinar a região codificante do DNA.