11- O nome escorpião é derivado do latim scorpio/scorpionis. Existem registros científicos da existência dos escorpiões há mais de 400 milhões de anos. Segundo pesquisas, foram eles os primeiros artrópodes a conquistar o ambiente terrestre. Nesta adaptação, lhes foi muito útil a carapaça de quitina que compõe o seu exoesqueleto e que evita a evaporação excessiva.
O ferrão do escorpião (chamado de telson), além de servir para agarrar a presa, se defender, e no acasalamento, inocula na presa um veneno. Este veneno contém uma série de substâncias cuja composição química não está bem definida, porém contém neurotoxinas, histaminas, serotonina, enzimas, inibidores de enzimas, e outras. Parece, segundo os pesquisadores, que as neurotoxinas agem sobre as células nervosas da presa, com uma certa especificidade, dependendo do tipo de animal.
É interessante saber que a toxicidade do veneno de um escorpião pode ser comparada com o tamanho de seus pedipalpos (o equivalente ao braço humano do escorpião); quanto mais robustos os pedipalpos, menos o escorpião utiliza-se do veneno para com suas presas e quanto menores eles forem, mais o veneno do escorpião pode ser letal.
O ser humano, após ser picado, pode ter hipotermia ou hipertermia, sudorese profunda, visão embaçada, náuseas, vômitos, dor abdominal, diarréia, arritmias cardíacas, choque, taquipinéia, edema pulmonar agudo, agitação, sonolência, confusões mental e tremores, além de inchaço e vermelhidão no local da picada. É recomendável a captura do escorpião para que seja identificado mais rapidamente para decidir qual o antídoto a ser aplicado.
Com base no texto acima, responda as questões abaixo.
a) Considerando que o fator protéico responsável pela indução de diarréia corresponde a uma pequena fração do veneno e que ele já tenha sido purificado e o seu respectivo anticorpo produzido em coelho, que estratégia você utilizaria para produzir este fator protéico em maiores quantidades para seu estudo. Inclua na sua resposta uma descrição (no máximo de 3 linhas) sobre cada passo.
b) As toxinas presentes no veneno de dois escorpiões, família Iuridae (SEQ1) , e família Buthidae (SEQ2) possuem similaridade conforme o alinhamento local citado abaixo. Com base no alinhamento das seqüências de aminoácidos, discuta a homologia e a similaridade entre elas?
SEQ1
>gi|56554382|pdb|1WMT|A Chain A, Scorpion Toxin (Istx) From Opisthacanthus Madagascariensis SEQ2
>gi|58379067|gb|AAW72455.1| putative K+ channel blocker alpha-KTx 4.5 precursor [Tityus costatus]
Alinhamento local
Score = 199 bits (506), e-Value = 7e-49
Identities = 108/323 (33%), Positives = 181/323 (56%), Gaps = 6/323 (1%)
c) Qual a variação da técnica de PCR você utilizaria para detectar a proximidade evolutiva entre as duas espécies de escorpiões citadas nas seqüências acima? Descreva sucintamente a técnica.
12- Os cientistas criminalistas, ocasionalmente manipulam corpos que estão de tal forma danificados, que a análise do DNA é a única maneira de determinar o sexo. O gene da amelogenina codifica uma proteína encontrada no esmalte do dente. Ele é um dos poucos genes que estão presentes no cromossomo Y e como na maioria desses genes, existe também uma cópia no cromossomo X. As duas cópias são bastante semelhantes, porém existe uma pequena diferença de tamanho entre elas.
Baseado nessas informações, descreva como a técnica de PCR pode ser usada para identificar o sexo da vítima?
13- Suponha que uma biblioteca genômica humana seja preparada por uma exaustiva digestão de DNA humano com a enzima de restrição EcoRI. Seriam produzidos fragmentos com, em média, 4Kb de comprimento.
a) Este procedimento é adequado para clonagem de genes grandes? Por quê?
b) Esse procedimento é adequado para mapear extensos trechos do genoma por “andar” no cromossomo? Por quê?
14- A anemia falciforme surge de uma mutação no gene para cadeia beta da hemoglobina humana.
A mudança de GAG para GTG no mutante elimina um ponto de clivagem para a enzima de restrição Mstll, que reconhece a seqüência-alvo CCTGAGG. Estes achados formam a base de um teste diagnóstico para o gene da anemia falciforme. Proponha um procedimento rápido para distinguir
entre o gene normal e o mutante. O resultado positivo provaria que o gene mutante contém GTG em lugar de GAG?
15- Suponha que você isolou uma enzima que digere polpa de papel e obteve seu cDNA. A meta é produzir um mutante que seja eficaz em alta temperatura. Você produziu um par de pontos de restrição únicos no cDNA, que flanqueiam uma região codificante de 30pb. Proponha uma técnica rápida para gerar muitos mutantes diferentes nessa região.
16- A PCR é tipicamente usada para amplificar o DNA que fica entre duas seqüências conhecidas.
Suponha que você queira explorar o DNA de ambos os lados de uma seqüência única conhecida.
Imagine uma variação do protocolo comum de PCR que lhe possibilite amplificar totalmente novas áreas genômicas.
17- Um padrão de gel mostrando os produtos de PCR apresenta quatro faixas fortes. Os quatro trechos de DNA têm comprimentos que são de proporções aproximadas de 1:2:3:4. A maior faixa é eliminada do gel, e a PCR é repetida com os mesmos primers. Novamente, uma escala de quatro bases é evidente no gel. O que isso revela sobre a estrutura da proteína codificada?
18- Muitos laboratórios ao redor do mundo estão mapeando o genoma humano. É essencial que os resultados sejam reunidos em um estado inicial para nos fornecer um mapa físico de cada cromossomo. Em particular, precisamos saber se um YAC estudado em um laboratório se superpõe a um YAC estudado em outro quando apenas uma pequena parte de cada (menos de 5%) foi seqüenciada. Proponha um teste simples de superposição baseado na transferência de informação mas não de materiais entre os dois laboratórios.
19- Lendo seqüências
a) Um auto-radiograma de um gel contendo quatro colunas de fragmentos de DNA produzidas por clivagem química em cada uma das quatro bases é mostrado na figura abaixo. O DNA contém uma marcação com 32P em sua ponta 5’. Qual a sua seqüência?
b) Suponha que você tenha determinado a seqüência de DNA de 5’-GCCATTGCA-3’ pelo método didesoxi de Sanger. Esquematize o padrão do gel que revelou essa seqüência.
20 – Descreva as técnicas de sequenciamento de nova geração.
22 – Cite os passos do qt-PCR e sua importância.
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