User:Filipa Ribeiro C. Lucas/Notebook/Filipa Lucas/2010/03/09

Gene e mRNA A sequência do genoma humano apresentada abaixo provém do cromossoma 11 e contém o gene da beta-globina:

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A seguinte sequência corresponde ao mRNA da beta-globina:

ACATTTGCTTCTGACACAACTGTGTTCACTAGCAACCTCAAACAGACACCATGGTGCATCTGACTCCTGA GGAGAAGTCTGCCGTTACTGCCCTGTGGGGCAAGGTGAACGTGGATGAAGTTGGTGGTGAGGCCCTGGGC AGGCTGCTGGTGGTCTACCCTTGGACCCAGAGGTTCTTTGAGTCCTTTGGGGATCTGTCCACTCCTGATG CTGTTATGGGCAACCCTAAGGTGAAGGCTCATGGCAAGAAAGTGCTCGGTGCCTTTAGTGATGGCCTGGC TCACCTGGACAACCTCAAGGGCACCTTTGCCACACTGAGTGAGCTGCACTGTGACAAGCTGCACGTGGAT CCTGAGAACTTCAGGCTCCTGGGCAACGTGCTGGTCTGTGTGCTGGCCCATCACTTTGGCAAAGAATTCA CCCCACCAGTGCAGGCTGCCTATCAGAAAGTGGTGGCTGGTGTGGCTAATGCCCTGGCCCACAAGTATCA CTAAGCTCGCTTTCTTGCTGTCCAATTTCTATTAAAGGTTCCTTTGTTCCCTAAGTCCAACTACTAAACT GGGGGATATTATGAAGGGCCTTGAGCATCTGGATTCTGCCTAATAAAAAACATTTATTTTCATTGCAAAA AAAAAAAAA

1.Compare as duas sequências (utilize o alinhamento blast online) Que diferenças encontra e qual a sua origem?

Através do blast online obtiveram-se três regiões transcritas (correspondente a alinhamentos locais). Os intrões presentes na sequência query não se encontram no mRna, ou seja,já ocorreu o splicing alternativo, processo que permite ligar os exões (sejam eles codificantes de aminoácidos ou regiões controladores de um pré-mRna, além disso, a sequêcia do mRna nao esta no genoma. Outra diferença encontrada foi o facto de se ter adicionado vários nucleótidos de Adenina ao mRna, de forma a finalizar a transcrição.

2.Onde se inicia a transcrição e porquê?

A transcrição inicia-se no nucleótido 546 da sequência query e a sequencia que se localiza atrás do codão de iniciação contém a TATA box (faltando-lhe o primeiro T) e TFIIB. Além disso,nao e completamente codificante (central) de um lado e do outro temos regiões nao traduzidas, chamadas UTR's.

3.Experimente traduzir ambas as sequências (tradução online). O que sucede e que implicações tem para o processo de expressão génica?

Como o programa não sabe exactamente onde se localiza o 1º codão a ser traduzido e se a sequencia a traduzir é ou não a complementar, então obtem-se várias frames (3) e umas traduzidas de 5'-3' e outras de 3'-5'. Assim, são traduzidas regiõoes com intrões no caso da sequência query, enquanto que no caso do mrna estas regiões já não são traduzidas, dado que já ocorreu o chamado splicing.

4.Se estivesse a comparar a sequência de um gene de E. coli e seu transcrito, que diferenças esperaria encontrar? E se fosse de S. cerevisiae (levedura)?

Como os procariotas nao dispõem de processos de processamento, o DNA é quase totalmente codificante, ou seja, tanto nas leveduras como a E.coli a sequência do gene será praticamente idêntico ao seu transcrito, e por isso, a presença de regiões intrónicas é quase irrisória. Embora as leveduras tenham mecanismos um pouco idênticos aos nosso,sendo considerados um modelo genómico mais próximo do humano, na sequencia das leveduras haverá ligeiras diferenças visiveis.

5.As bactérias e leveduras podem ser crescidas facilmente em grandes quantidades, o que permite a utilização destes organismos como "fábricas" de produção de proteínas. Se pretender utilizar estes organismos para produzir uma proteína humana, que aspectos terá de ter em consideração?

Cópia do mrna mensageiro só com as regiões exónicas(com ou sem as UTR'S - neste caso se foram retiradas deverão ser substituídas por sequências reconhecidas pelas bactérias/leveduras).