Questões de Concurso Público FIOCRUZ 2010 para Tecnologista em Saúde - Produção de Biofármacos

Um dos mais estudados sistemas de regulação da expressão gênica é o do bacteriófago lambda (λ), que possibilita o entendimento em nível molecular do funcionamento de padrões herdáveis da regulação gênica de um comutador que pode alternar-se entre dois estados estáveis de automanutenção. Em relação ao tema, analise as afirmativas a seguir.

I. Após infectar uma célula de E. coli, o bacteriófago lambda (λ), pode desenvolver dois ciclos, um chamado lisogênico, no qual há a integração do DNA viral em sítios específicos do genoma bacteriano e o outro lítico, no qual as funções do fago são intensamente expressas, levando à lise da bactéria e liberação de partículas virais que irão infectar novas células.

II. O gene cI codifica o repressor C_I que é responsável pela manutenção do ciclo lítico. A transcrição do gene cI pode ser originada por dois promotores P_RM ou P_E.

III. O produto mais importante controlado pelo promotor P_L é a proteína CRO, uma proteína regulatória com ação antiterminadora em T_L. Assinale:

O sistema de expressão heterólogo em E. coli é um método muito empregado para a produção de insumos biotecnológicos seu sucesso depende de muitos fatores: como o vetor de expressão e a sua estabilidade, o uso de promotores fortes, condições de cultivo e principalmente dos métodos disponíveis para a purificação da proteína recombinante expressa. Em relação ao tema, analise as afirmativas a seguir.

I. Os plasmídeos são encontrados em procariotos e possuem genes essenciais a sobrevivência, manutenção e reprodução bacterianas, porém podem conferir vantagens seletivas ao hospedeiro, como resistência a antibióticos, metais pesados, produção de substâncias antibióticas, degradação de compostos aromáticos, imunidade a bacteriófagos, entre outros.

II. Os plasmídeos Col têm sido os mais estudados até o momento, não só porque dirigem a produção de colicina, mas pelo seu grande potencial, como base para construção de vetores de clonagem e expressão.

III. A incompatibilidade plasmidial é uma propriedade utilizada para determinar o grau de proximidade entre os vários plasmídeos existentes. Incompatibilidade é a inabilidade de dois plasmídeos co-residentes serem estavelmente mantidos na mesma célula, na ausência de seleção externa.

Assinale:

A otimização do crescimento celular de uma cultura envolve a composição do meio de cultivo e o controle preciso de parâmetros físicos como pH, temperatura, aeração e agitação. Em relação ao tema, analise as afirmativas a seguir.

I. Alguns microrganismos são capazes de sintetizar todos os componentes orgânicos necessários para o crescimento, utilizam CO₂ como fonte principal de carbono (C-autotróficos), outros utilizam compostos orgânicos (açúcares como glicose) como fonte principal de carbono (C-heterotróficos).

II. Embora os açúcares sejam a fonte principal de carbono e energia (ATP) para bactérias heterofílicas, eles não são intermediários metabólicos no interior das células bacterianas, são fosforilados com freqüente conversão de um açúcar em outro (frutoses, pentoses), incluindo conversões tipo aminação, redução ou oxidação.

III. Muitas cepas de E. coli, sofreram deleções em determinados genes (mutações) para restringir seu uso a laboratórios. Nestes casos, certos meios seletivos são indicados para o crescimento de diferentes cepas auxotróficas, por exemplo, uma cepa mutante (auxotrófica para arginina) é incapaz de crescer na ausência deste aminoácido, outra, por exemplo, é lactose deficiente (lac- ). Em laboratórios que trabalham com microrganismos recombinantes, é comum o uso de meios de cultivo com antibióticos para a seleção dos mesmos.

Assinale:

Na literatura estão descritos, diferentes meios definidos adequados a um cultivo para produção de altas densidades celulares, para E. coli recombinante. Em relação ao tema analise as afirmativas a seguir.

I. A composição de um meio de cultura muda durante o crescimento ocorre depleções de nutrientes, mudanças na osmolaridade e secreção de metabólitos pelo microrganismo, podendo em alguns casos, serem identificadas certas mudanças na morfologia (fenotípica) e na atividade metabólica.

II. Determinadas cepas de E. coli (K-12 e derivadas) são capazes de utilizar sacarose como fonte de carbono, viabilizando a produção de biomassa em meios industriais.

III. Para atingirem-se altas concentrações celulares de E. coli recombinante é necessário o fornecimento de uma quantidade elevada de fonte de carbono (glicose) e um balanço adequado de nitrogênio e fósforo.

Assinale:

As endonucleases de restrição são proteínas de grande importância dentro da tecnologia do ADN recombinante, sendo fundamentais, por exemplo, na análise da estrutura dos cromossomos, seqüenciamento de longas moléculas de ADN, isolamento de genes e na criação de novas moléculas de ADN que podem ser posteriormente clonadas em distintos tipos de vetores. Em relação ao tema, analise as afirmativas a seguir.

I. Um pedaço de ADN, produzido pela ação de uma enzima de restrição, também pode ser clivado especificamente em fragmentos menores por ação de outra enzima de restrição.

II. A maioria das enzimas de restrição reconhece sequências de dois a seis pares de bases e hidrolizam uma ligação fosfodiéster na fita de ADN, a exemplo da Pst I que é um palíndromo.

III. As enzimas de restrição são amplamente encontradas em uma grande variedade de procariotos. Sua função básica é reconhecer uma sequência de bases específica na fita simples de ADN em lugares determinados, fazendo cortes no eixo de simetria abruptos ou cortes assimétricos coesivos.

Assinale:

Um fragmento de ADN, contendo um gene humano, por exemplo, pode ser unido ao ADN de um vetor e a nova molécula de ADN formada pode então ser introduzida numa célula hospedeira (por exemplo, uma bactéria). O vetor utilizado desta maneira é chamado vetor de clonagem e o ADN propagado por inserção num destes vetores é chamado de clone. Em relação ao tema, analise as afirmativas a seguir.

I. Os vetores de clonagem são pequenas moléculas lineares de ADN fita dupla, derivados de plasmídeos maiores que ocorrem naturalmente nas células bacterianas.

II. Os vetores de clonagem possuem um sítio único de clonagem, permitindo a inserção sítio-específica de outra molécula de ADN (o inserto).

III. O vetor de expressão tem como objetivo gerar o produto gênico, ou seja, o gene de interesse é clonado no vetor de expressão e assim é possível se obter a expressão de um insumo biotecnológico como a insulina, por exemplo.

Assinale:

Do ponto de vista topológico, todas as camadas das células bacterianas (membrana, parede celular) são superfícies fechadas em si mesmas, fisicamente contínuas para manter a integridade e viabilidade da célula.

Em relação à biossíntese do peptídeoglicano de mureína, assinale a afirmativa incorreta.

Os cultivos celulares são considerados, na literatura em geral, como processos aeróbicos. Assim sendo, o oxigênio deve estar disponível em níveis adequados para garantir a produção de energia para a célula. Em relação ao tema, analise as afirmativas a seguir.

I. Altas concentrações de oxigênio podem permitir a formação de radicais livres e induzir toxicidade. Uma faixa ótima de saturação de ar seria entre 10 a 15%.

II. Adição de agentes como β-mercaptoetanol protegem as células dos radicais livres e diminuem a toxicidade dos radicais livres.

III. O controle preciso da temperatura de cultivo celular é fundamental para as linhagens celulares. No caso das linhagens de mamífero, temperaturas acima de 40 °C induzem na maioria das vezes a morte celular.

Assinale:

O cultivo celular é um conjunto de técnicas que permitem propagar ou manter células isoladas fora do organismo, sem alteração das suas características próprias. Uma célula recombinante que expressa o gene da proteína GSCF apresentou em sua fase exponencial de crescimento, uma velocidade específica de crescimento de 0,57 h^-1, sabe-se que a carga genética contribui para este parâmetro. Desta forma, pode-se definir que o tempo de duplicação da cultura foi de (dado Ln 2 = 0,7):

A biotecnologia ocupa uma posição cada vez mais importante na produção de medicamentos, em geral inovadores e relevantes no tratamento de doenças críticas. Estes medicamentos são chamados também de biofármacos (proteínas terapêuticas). Em relação ao tema analise as afirmativas a seguir:

I. Se as proteínas terapêuticas não forem bem caracterizadas quanto a sua estabilidade, podem ser degradadas e gerarem reações imunogênicas de alto impacto na sua efetividade como eventos adversos.

II. O tamanho da estrutura molecular das proteínas terapêuticas é da ordem de 100 vezes maior que a estrutura de uma molécula química. O tamanho e a complexidade da estrutura destas proteínas conferem características tridimensionais relevantes para a sua atividade biológica.

III. O princípio ativo de uma proteína terapêutica é fortemente dependente do processo de purificação. Assume-se que pequenas mudanças na conformação de uma proteína amplamente conhecida (insulina), oriundas do processo de purificação, não afetam sua antigenicidade e consequentemente sua imunogenicidade.

Assinale:

A maioria das proteínas de uso terapêutico consiste de moléculas complexas e glicosiladas expressas em diferentes sistemas de expressão e linhagens celulares. Em relação ao cultivo de células transfectadas em biorreatores, analise as afirmativas a seguir:

I. No monitoramento dos cultivos celulares em biorreatores, parâmetros como: temperatura, pH, concentração de oxigênio dissolvido e nutrientes, são medidos on-line nos controles de processo realizados durante o cultivo.

II. Assim como no cultivo de células procarióticas, as células eucarióticas nos biorreatores possuem resistência mecânica e o monitoramento das taxas de transferência de oxigênio não chega a ser fator limitante nos cultivos contínuos.

III. Os sistemas de controle da temperatura utilizados em cultivos celulares são a manta térmica envolvendo o biorreator e os consagrados encamisamentos por água com sensor de temperatura.

Assinale:

Em relação ao cultivo de células transfectadas em biorreatores, analise as afirmativas a seguir:

I. Para os cultivos celulares em tanques agitados existem vários sistemas de transferência de oxigênio, como aspersão direta, micro-aspersão e difusão por membranas.

II. Ao se estudar a cinética de crescimento de células cultivadas em biorreatores, percebe-se que a velocidade específica de respiração das células animais é consideravelmente menor que a de células microbianas.

III. As estratégias de controle da concentração de oxigênio dissolvido estão associadas ao termo de transferência de oxigênio de uma equação de balanço de massa, onde o k_La é o coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio e pode ser facilmente alterado manipulando-se a freqüência de agitação ou a vazão de aeração.

Assinale:

Em relação ao cultivo de células transfectadas em biorreatores, analise as afirmativas a seguir.

I. O emprego da tecnologia de cultura de células em microcarregadores permite o aumento da capacidade de produção das moléculas terapêuticas, devido à razão extremamente alta entre a área da superfície e o volume disposto pelos microcarregadores. Muito empregado para as culturas de adesão.

II. Os materiais usados para fabricação dos microcarregadores são de natureza porosa. Dependendo da dimensão dos poros, eles são classificados em microporosos e macroporosos.

III. Os microcarregadores microporosos consistem de partículas com dimensões de 0,4 a 5 mm com cavidades internas que permitem a adesão e o crescimento das células em seu interior. Este tipo de microcarregador foi desenvolvido com a finalidade de permitir o crescimento das células de forma tridimensional de modo a atingir altas concentrações.

Assinale:

Em relação ao cultivo de células transfectadas em biorreatores, analise as afirmativas a seguir:

I. Muitas linhagens celulares são consideradas de adesão, isto porque nas células atuam forças atrativas intermoleculares. O mecanismo de adesão envolve quatro fases: adsorção, contato, junção e propagação.

II. A adesão celular foi considerada um elemento chave de evolução. A adesão célula-célula foi essencial ao desenvolvimento de organismos multicelulares e representa juntamente com a adesão célula-matriz um papel fundamental na regulação gênica.

III. Os cultivos celulares de adesão possuem maiores rendimentos se forem realizados em Frasco Spinner quando comparados com os cultivos estáticos.

Assinale:

O avanço científico tem permitido o emprego industrial de microorganismos ou células modificadas geneticamente, visando produção de proteínas de interesse em diversas áreas, especialmente na saúde humana. O cultivo e a manutenção das células modificadas é ponto fundamental de controle e monitoramento dos diferentes produtos. Em relação ao tema cultura de células primárias e de linhagens, analise as afirmativas a seguir.

I. As culturas primárias são isoladas diretamente de órgãos ou tecidos. São denominadas primárias até a sua primeira passagem ou diluição, após o que são consideradas sub-culturas.

II. As linhagens celulares contínuas possuem crescimento celular mais rápido podendo-se atingir altas densidades celulares em biorreatores.

III. Uma grande desvantagem das linhagens celulares contínuas é a acentuada instabilidade cromossômica, maiores variações relativamente aos fenótipos de origem e o desaparecimento de marcadores específicos e característicos do tecido de origem.

Assinale:

As culturas de células animais podem ser classificadas de acordo com sua origem e biologia em: culturas primárias e linhagens celulares. Sobre o tema, analise as afirmativas a seguir.

I. São denominadas linhagens celulares finitas, as células capazes de um número limitado de duplicações, após o qual a proliferação cessa e linhagens celulares contínuas aquelas a serem propagadas e expandidas.

II. As linhagens celulares imortalizadas podem ocorrer espontaneamente (sendo um acontecimento raro) ou após transformação, que pode ser induzida por agentes químicos carcinogênicos, por introdução no genoma da célula de um gene viral ou um oncogene capaz de ultrapassar a senescência ou ainda recorrendo à infecção com vírus.

III. As células diplóides têm características de senescência e acabam por morrer em cultura após um número definido de gerações. A grande desvantagem deste tipo de células é que elas apresentam crescimento lento, não atingem altas densidades celulares, têm produtividade relativamente baixa e são altamente dependentes de adesão em suportes para o crescimento.

Assinale:

Em relação aos aspectos gerais de cultura de células primárias e linhagens celulares, analise as afirmativas a seguir.

I. As culturas celulares apresentam freqüentemente muitas propriedades diferenciadas: fibroblastos continuam a secretar colágeno; células derivadas de músculo esquelético embrionário fusionam-se para formar fibras musculares gigantes, que contraem espontaneamente na placa de cultura; células nervosas lançam axônios que são eletricamente excitáveis e fazem sinapse com outra célula nervosa; e células epiteliais formam extensivas lâminas com muitas das propriedades de um epitélio intacto.

II. A otimização de meios de cultivo para as culturas celulares tem sido um desafio para o setor industrial. Meios sem soro e meios quimicamente definidos são alvos de pesquisas. Os meios definidos contêm uma ou mais proteínas específicas as quais a maioria das células necessita para sobreviver e proliferar em cultura. Estas atuam como fatores de crescimento, estimulando a proliferação celular e outras funções como, por exemplo, a transferina, que transporta cálcio e potássio para dentro das células através de canais apropriados.

III. Meios quimicamente definidos sem soro tem facilitado a sobrevivência, desenvolvimento e proliferação de tipos específicos de células, como por exemplo, as utilizadas para a produção de moléculas sinalizadoras protéicas extracelulares.

Assinale:

Em relação à estabilidade genética do Sistema de banco de células, várias metodologias são compatíveis para avaliação das linhagens celulares e listadas a seguir, exceto,:

Sabe-se que a viabilidade celular é um importante parâmetro de controle para a manutenção dos bancos celulares, sejam oriundos de sistemas procarióticos ou eucarióticos. No entanto, outros parâmetros são descritos para o controle preciso destes materiais.

Assinale a afirmativa incorreta.