QUESTÃO 130

A maioria dos seres vivos tem um relógio biológico (ciclo circadiano), que regula as mudanças metabólicas e comportamentais de acordo com o ciclo de 24 horas de rotação da Terra. Em 2015, um artigo publicado na revista Science Advantage mostrou ser possível a transferência dos genes do relógio circadiano da cianobactéria Synechococcus elongatus para o genoma da bactéria Escherichia coli, um organismo não circadiano.
CHEN, A. H. et al. Transplantability of a Circardian Lock to Noncircardian Organism. Science Advantage, n. 1, 2015 (adaptado).
Estarão presentes no organismo geneticamente modificado os genes do
(A) metabolismo de E. coli, apenas.
(B) ciclo circadiano de E. coli, apenas.
(C) metabolismo de S. elongatus e do ciclo circadiano de E. coli.
(D ciclo circadiano de S. elongatus e do metabolismo de E. coli.

Passo 1

O enunciado diz que foram transferidos para o genoma de Escherichia coli os genes do relógio circadiano da cianobactéria Synechococcus elongatus. A questão pergunta quais genes estarão presentes no organismo geneticamente modificado e oferece quatro alternativas (A, B, C, D). Informações relevantes fornecidas:
  • Foi feita uma transferência (introdução) dos genes do ciclo circadiano de S. elongatus para o genoma de E. coli.
  • O organismo receptor é Escherichia coli (E. coli).
  • As alternativas descrevem combinações possíveis de genes de metabolismo e de ciclo circadiano, vindos de um ou outro organismo.
O que a questão pede: escolher, entre as alternativas, quais genes estarão presentes no organismo geneticamente modificado.

Passo 2

Vou explicar, de forma bem didática, o que significa “transferir genes” de uma espécie para outra. Um gene é um trecho de DNA que contém instruções para produzir uma proteína (ou um RNA funcional). Quando se transfere um gene de uma espécie (doadora) para outra (receptora), o DNA do gene doador passa a fazer parte do genoma (ou de um elemento genético) do receptor. Isso significa que o receptor passa a carregar esse gene do doador dentro do seu material genético — ou seja, passa a ter esse pedaço de instrução genética que antes pertencia só ao doador.
Um ponto importante: ter um gene presente no genoma não apaga os genes que já existiam no organismo receptor. Os genes originais do receptor (por exemplo, os genes que codificam proteínas do metabolismo de E. coli) permanecem, a não ser que haja uma manipulação que especificamente os remova. Portanto, após a transferência, o organismo receptor normalmente tem a combinação dos seus próprios genes mais os genes recém-introduzidos.

Passo 3

Aplicando isso ao caso concreto: E. coli, antes da modificação, já possui todo o seu conjunto de genes responsáveis pelo seu metabolismo. Os cientistas apenas introduziram para dentro do genoma de E. coli os genes do ciclo circadiano de S. elongatus. Logo, o organismo modificado terá:
  • os genes de metabolismo que já pertenciam a E. coli (porque estes não foram removidos),
  • e, além disso, os genes do ciclo circadiano de S. elongatus que foram adicionados.
Em palavras simples: a E. coli continua sendo E. coli geneticamente (seus genes de metabolismo continuam lá) e ganha novos genes vindos de S. elongatus (os do relógio circadiano).

Passo 4

Agora, vamos checar as alternativas com base nisso:
  • Alternativa (A) “metabolismo de E. coli, apenas.” — incorreta, porque além do metabolismo de E. coli o organismo também passou a ter os genes do ciclo circadiano de S. elongatus (foram introduzidos).
  • Alternativa (B) “ciclo circadiano de E. coli, apenas.” — incorreta, porque E. coli originalmente não é circadiana e a transferência foi dos genes de S. elongatus; além disso, o receptor mantém seus genes metabólicos.
  • Alternativa (C) “metabolismo de S. elongatus e do ciclo circadiano de E. coli.” — incorreta por dois motivos: os genes transferidos foram do ciclo circadiano de S. elongatus (não de E. coli) e não houve indicação de que os genes de metabolismo de S. elongatus tenham sido transferidos.
  • Alternativa (D) “ciclo circadiano de S. elongatus e do metabolismo de E. coli.” — esta corresponde exatamente ao que descrevemos: o organismo modificado contém os genes do ciclo circadiano provenientes de S. elongatus adicionados ao genoma de E. coli, que continua com seus próprios genes metabólicos.

Passo 5

Resumo didático final (para fixar na cabeça na hora da prova): pensar em transferência de genes como “somar” instruções genéticas ao que o organismo receptor já tem. Depois da transferência, o receptor tem seus genes originais + os genes introduzidos. Então, se transferiram os genes do relógio de S. elongatus para E. coli, o resultado é E. coli com seus genes de metabolismo e com os novos genes circadianos de S. elongatus.

Resposta

(D) ciclo circadiano de S. elongatus e do metabolismo de E. coli.

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