- (Unesp) O dogma central da biologia, segundo o qual o DNA transcreve RNA e este orienta a síntese de proteínas, precisou ser revisto quando se descobriu que alguns tipos de vírus têm RNA por material genético. Nesses organismos, esse RNA orienta a transcrição de DNA, num processo denominado transcrição reversa. A mesma só é possível quando:
a) a célula hospedeira do vírus tem em seu DNA nuclear genes para a enzima transcriptase reversa.
b) a célula hospedeira do vírus incorpora ao seu DNA o RNA viral, que codifica a proteína transcriptase reversa.
c) a célula hospedeira do vírus apresenta no interior de seu núcleo proteínas que promovem a transcrição de RNA para DNA.
d) o vírus de RNA incorpora o material genético de um vírus de DNA, que contém genes para a enzima transcriptase reversa.
e) o vírus apresenta no interior de sua cápsula proteínas que promovem na célula hospedeira a transcrição de RNA para DNA.
a) a célula hospedeira do vírus tem em seu DNA nuclear genes para a enzima transcriptase reversa.
b) a célula hospedeira do vírus incorpora ao seu DNA o RNA viral, que codifica a proteína transcriptase reversa.
c) a célula hospedeira do vírus apresenta no interior de seu núcleo proteínas que promovem a transcrição de RNA para DNA.
d) o vírus de RNA incorpora o material genético de um vírus de DNA, que contém genes para a enzima transcriptase reversa.
e) o vírus apresenta no interior de sua cápsula proteínas que promovem na célula hospedeira a transcrição de RNA para DNA.
Passo 1
O enunciado nos dá o contexto do dogma central da biologia (DNA → RNA → proteínas) e diz que ele precisou ser revisto porque existem vírus cujo material genético é RNA e que, nesses vírus, ocorre a transcrição reversa (ou seja, RNA → DNA). A pergunta é: quando essa transcrição reversa só é possível? O enunciado apresenta cinco alternativas (a, b, c, d, e) e pede que escolhamos a correta.
Informações relevantes dadas no enunciado:
- O dogma central clássico é DNA → RNA → proteínas.
- Foram descobertos vírus que têm RNA como material genético.
- Nesses vírus o RNA orienta a transcrição de DNA (transcrição reversa).
- A transcrição reversa só é possível sob alguma condição descrita por uma das alternativas (a) a (e).
Passo 2
Vamos entender, didaticamente, o que é a transcrição reversa e o que ela exige para acontecer. Conceitos importantes:
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Enzima transcriptase reversa (ou reverse transcriptase, RT): é uma enzima que copia uma molécula de RNA fazendo uma fita complementar de DNA (DNA complementar ou cDNA). Em frases simples: a transcriptase reversa pega RNA e constrói DNA a partir dele.
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Quem tem essa enzima? Em células eucarióticas normais, não existe uma enzima que copie RNA viral diretamente para DNA de forma generalizada; a transcriptase reversa é típica de certos vírus (chamados retrovírus). Então, para um vírus de RNA transformar seu RNA em DNA logo após entrar na célula, é preciso que a enzima esteja disponível no momento inicial da infecção.
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Como essa enzima fica disponível no início da infecção? Existem duas possibilidades conceituais (mas só uma é a usada por retrovírus naturais):
- A enzima já vem embalada no próprio vírus quando ele invade a célula (ou seja, o vírus carrega proteínas da enzima dentro do seu capsídeo/partícula).
- A enzima precisaria ser sintetizada pela célula hospedeira a partir de instruções genéticas (o que exige primeiro que o RNA viral seja traduzido em proteína pela maquinaria do hospedeiro, ou que o genoma do hospedeiro já tenha genes para essa enzima).
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Por que é importante que a enzima esteja presente no vírion? Porque, no instante em que o vírus entra na célula, o seu genoma de RNA ainda não foi convertido em DNA; se não houver a transcriptase reversa pronta para agir, não haverá produção imediata de DNA complementar. Alguns vírus de RNA (ex.: retrovírus) solucionam isso embalando a transcriptase reversa dentro do vírion para agir assim que o capsídeo se desagrega.
Passo 3
Explico passo a passo por que cada alternativa é correta ou incorreta, usando o raciocínio acima:
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Alternativa a) “a célula hospedeira do vírus tem em seu DNA nuclear genes para a enzima transcriptase reversa.”
Por que isso é improvável/errado: se a célula hospedeira já tivesse genes codificando transcriptase reversa, isso significaria que células normais teriam essa enzima disponível para qualquer RNA — o que não é o caso. Retrovírus não dependem de genes pré-existentes do hospedeiro para RT; ao contrário, a presença de RT é uma característica do próprio vírus. Além disso, se fosse preciso que o hospedeiro tivesse esses genes, apenas alguns hospedeiros específicos poderiam ser infectados, o que não explica o mecanismo geral dos retrovírus. Portanto a) está errada. -
Alternativa b) “a célula hospedeira do vírus incorpora ao seu DNA o RNA viral, que codifica a proteína transcriptase reversa.”
Por que isso é problemático: incorporar RNA viral no DNA do hospedeiro pressupõe que já ocorreu a conversão RNA → DNA (ou outro mecanismo estranho) antes de ter a enzima codificada ser produzida. Mas para produzir a transcriptase reversa codificada pelo RNA viral, é preciso primeiro traduzir esse RNA em proteína — e essa tradução não produz DNA; além disso, para incorporar sequências ao DNA do hospedeiro geralmente é necessário primeiro ter DNA complementar. Em resumo, a alternativa mistura etapas fora de ordem e não resolve o problema inicial (de onde vem a primeira cópia de DNA). Logo b) está errada. -
Alternativa c) “a célula hospedeira do vírus apresenta no interior de seu núcleo proteínas que promovem a transcrição de RNA para DNA.”
Por que está errada: células eucarióticas não possuem, em seu núcleo, proteínas que realizem a transcrição de RNA para DNA de forma generalizada. A síntese de DNA a partir de RNA não é uma atividade normal das enzimas nucleares celulares; por isso é necessário que a própria enzima viral (transcriptase reversa) esteja disponível. Assim, c) está errada. -
Alternativa d) “o vírus de RNA incorpora o material genético de um vírus de DNA, que contém genes para a enzima transcriptase reversa.”
Por que está errada/improvável: essa alternativa descreve uma situação rara e não é o mecanismo usual descoberto que permite a transcrição reversa. Retrovírus possuem, em seu próprio genoma de RNA, os genes que codificam as proteínas necessárias (incluindo as que são traduzidas e/ou embaladas). A incorporação de material genético de outro vírus não é a condição geral que explica a transcrição reversa nos vírus de RNA. Portanto d) não responde corretamente à pergunta. -
Alternativa e) “o vírus apresenta no interior de sua cápsula proteínas que promovem na célula hospedeira a transcrição de RNA para DNA.”
Por que isso faz sentido: essa alternativa afirma que o próprio vírus traz dentro da partícula (no capsídeo) proteínas (ou seja, a transcriptase reversa já formada) que permitirão, dentro da célula hospedeira, a síntese de DNA a partir do RNA viral. Isso é exatamente o mecanismo observado em retrovírus: eles carregam a transcriptase reversa (e outras enzimas, como integrase) dentro do vírion para agir logo após a entrada na célula. Assim, a condição mencionada em e) é a correta e suficiente para permitir a transcrição reversa imediatamente após a infecção.
Passo 4
Resumo prático (modelo mental que você deve levar para a prova): imagine o vírus entrando na célula com uma “caixinha de ferramentas” dentro do capsídeo — entre as ferramentas está a transcriptase reversa. Assim que o vírus é liberado no citoplasma, a transcriptase reversa pega o RNA viral e sintetiza DNA complementar. Sem essa ferramenta já presente, o processo inicial de converter RNA em DNA não acontece rapidamente, porque a célula hospedeira típica não fornece essa atividade.
Escolha final baseada na explicação anterior: a alternativa que descreve corretamente a condição necessária é a que diz que o vírus já contém (no interior de sua cápsula/partícula) as proteínas (enzimas) que promovem a transcrição de RNA para DNA.
Escolha final baseada na explicação anterior: a alternativa que descreve corretamente a condição necessária é a que diz que o vírus já contém (no interior de sua cápsula/partícula) as proteínas (enzimas) que promovem a transcrição de RNA para DNA.
Resposta
(e)