O Operon Lac

      

        De forma a facilitar o entendimento do Operon Lac, a Gram.mex lhe convida a resolver no teste no Buzzfeed " Responda essas perguntas sobre o Operon Lac e diremos qual Operon Lac você é" (https://www.buzzfeed.com/piplon/responda-essas-perguntas-sobre-o-operon-lac-e-dire-c8eyx5iz8q). Dessa forma, esperamos passar, de maneira didática, tudo o que você precisa saber sobre o Operon Lac. Abaixo seguem as perguntas, juntamente com o gabarito comentado ; ).  #Gram.mex-se.

1. O que é o Operon Lac?

A.      É um operon necessário para o metabolismo e transporte de enzima em E. coli.

B.      É um operon necessário para o transporte de enzima em E. coli.

C.      É um operon necessário para o transporte e o metabolismo de um dissacarídeo em E. coli.

D.     É um operon necessário para a fosforilação de lactose em E. coli.

Resposta letra C.

O operon lac contém genes que codificam proteínas envolvidas na absorção e no metabolismo de um açúcar em particular, a lactose. Os operons permitem que a célula expresse, com eficiência, conjuntos de genes cujos produtos são requeridos simultaneamente.

OBS.: Lactose é um dissacarídeo (açúcar).

2. Quem descobriu o Operon Lac?

A.      Jacob e Monod.

B.      Frederick Griffith.

C.    Johannes Miescher.

D.     Robert Hooke.

Resposta letra A.

Jacob e Monod realizaram experimentos importantes sobre a regulação gênica em bactérias, o que culminou na concepção do operon em 1961. Eles realizaram esse experimento com o sistema lac da E. coli.

3. Quais são os três genes estruturais do Operon Lac?

A.      C⁺, J⁺ e M⁺.

B.      X⁺, Y⁺ e Z⁺.

C.      A⁺, B⁺ e C⁺.

D.     Z⁺, Y⁺ e A⁺.

Resposta letra D.

Denominou-se os três genes do Operon Lac como Z⁺, Y⁺ e A⁺.

44.       - O que o gene lacZ codifica?

A.      lacZ codifica a β-galactosidase

B.        lacZ codifica a transacetilase de β-galactosídeos.

C. lacZ codifica a transacetilase de α-galactosídeos;

D. lacZ codifica a galactosídeo-permease

Resposta letra A

O gene lacZ codifica a enzima β-galactosidase, que realiza a quebra da lactose em monossacarídeos.  Enquanto o lacA codifica a transacetilase de β-galactosídeos que realiza a ligação de um grupo químico a moléculas-alvo, especificamente ; lacY codifica a galactosídeo-permease. Esses genes são específicos para proteínas que auxiliam a célula a usar a lactose.

5. Assinale a  alternativa correta sobre o sinalizador produzido pela bactéria E. coli quando há baixo nível de glicose e como ele atua.

A. A CAP promove a ligação do gene lacZ ao DNA

B. O AMPc promove a transcrição se ligando ao gene lacZ

C. O AMPc se liga ao CAP que por sua vez se liga ao RNA

D.O AMPc se liga ao CAP que por sua vez se liga ao DNA

Resposta Letra D

O sinalizador AMPc produzido quando há baixo nível de glicose na E. Coli se liga a CAP, realizando uma mudança da conformação. Desta forma, a CAP passa a ser capaz de se ligar ao DNA, promovendo consequentemente a transcrição, ou seja, há uma ativação do operon lac. É de extrema importância, de modo que sem o AMPc não ocorre a ligação do CAP ao DNA.

6. O que é  o promotor?

A. É um local(sítio) no qual o DNA  polimerase se liga

B. É o local de regulação positiva onde o DNA se liga

C. É um sítio de regulação negativa onde se liga o gene lacY

D. É um sítio no qual o RNA polimerase se liga

Resposta letra D

O promotor é o local de ligação da RNA polimerase, a enzima responsável pela transcrição. Além disso, o promotor controla a transcrição dos genes, transcritos como um único RNAm.

      7 O operon lac, assim como outros operons relacionados com o metabolismo de açúcares, está sujeito ao:

A. Controle único

B. Controle duplo

C. Controle triplo

D. Nenhuma das alternativas anteriores

Resposta  Letra B

Controle duplo: a proteína repressora atua negativamente sobre a transcrição do operon, enquanto o complexo CAP-cAMP atua positivamente, fornecendo as condições básicas para a transcrição.

88.        O funcionamento do operon lac é modulado por dois eventos. São eles:

A. Indução e repressão realizadas pela glicose

B. Indução e repressão realizadas pela lactose.

C. Indução realizada pela glicose e a repressão realizada pela lactose.

D. Indução realizada pela lactose e a repressão realizada pela glicose.

Resposta  Letra D

 Para o funcionamento (transcrição) do operon lac, a lactose precisa inibir a atividade da proteína reguladora ao se ligar a ela. E na presença de glicose (mesmo que o meio tenha também a lactose), o operon vai ser silenciado, isto é, as proteínas não vão ser produzidas.

9. Qual a melhor descrição para o repressor lac?

A. Enzima que inibe a ligação do gene lacZ ao DNA

B. É um sítio no qual o DNA  polimerase se liga

C. Proteína que inibe transcrição do operon lac

D. Tipo de indutor que se inibe a ligação ao gene LacY

Resposta Letra C

O repressor lac atua reprimindo a transcrição do operon lac. Essa proteína realiza isso através da ligação com o operador, de modo que, se ligados o repressor impede a transcrição do operon que seria feita pela RNA polimerase, quando não há lactose. Além disso, ele para de atuar  como repressor quando a lactose está presente, se soltando do do operador.

18 .   -  Qual a proteína que se liga ao DNA e auxilia na ligação do RNA polimerase ao promotor, sendo regulada por uma outra molécula(sinalizador) produzido quando há baixo nível de glicose?

A. AMPc

B. CAP

C. ALACTOSE

D. lacZ

Resposta Letra B

 CAP é a proteína ativadora de catabólitos e nem sempre está ativa, ou seja, capaz de se ligar ao DNA. A CAP ligada auxilia a RNA polimerase a ligar-se ao promotor do operon lac.

Bibliografia

x NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. Tradução de Ana Beatriz Gorini da Veiga, et al. 6a edição. Porto Alegre: Artmed Editora S.A, 2014.

x https://pt.khanacademy.org/science/biology/gene-regulation/gene-regulation-in-bacteria/a/the-lac-operon

x  http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1678-31662010000100005

x https://pt.khanacademy.org/science/biology/gene-regulation/gene-regulation-in-bacteria/a/overview-gene-regulation-in-bacteria

x https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3005481/mod_resource/content/1/BiologiaMolecular_texto08%20%285%29.pdf

Observação!

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Autores: Gram.mex (Caio Henrique Berdeville; Matheus Luckas; Matheus Henrique; Juliana `Pani; Samara)