Questão 4 Fuvest 2024 - 2ª fase - dia 2

Os animais do filo dos artrópodes possuem o corpo segmentado (dividido), patas articuladas em números variáveis e exoesqueleto de quitina, que determinada o crescimento intervalado característico desse grupo. Esse filo que abrange muitas espécies é dividido em diferentes classes (Insecta, Arachnida, Crustacea, Diplopoda e Chilopoda) com base em características morfológicas e fisiológicas. Quanto à morfologia do grupo a divisão do corpo, número de patas e número de antenas podem ser utilizados para a distinção entre as classes. As baratas (Figura 1) são animais da classe Insecta e apresentam o corpo dividido em cabeça, tórax e abdome; 1 par de antenas e 3 pares de patas.

Figura 1. Características morfológicas dos insetos, utilizando a barata como exemplo. Adaptado de: https://www.vectorstock.com/royalty-free-vector/diagram-showing-parts-of-cockroach-vector-9926287

Nos mamíferos, como os seres humanos, estão presentes cromossomos autossômicos e sexuais (XX ou XY). Nos humanos, os cromossomos autossômicos são numerados nos pares de 1 a 22, já os cromossomos sexuais (23° par) são XX para as mulheres e XY para os homens. Os genes que se localizam em cromossomos autossômicos são herdados pelo padrão de herança autossômica, que pode ser recessiva ou dominante. Na herança recessiva, são necessários dois alelos recessivos (aa) para a expressão de determinado fenótipo. Já na herança dominante, basta a presença de um alelo dominante para a expressão do fenótipo. Assim, os indivíduos Aa e AA apresentam o mesmo fenótipo.

Aplicando esses conceitos à habilidade de detectar ou não a substância liberada por baratas, os indivíduos que conseguem detectar a trimetilamina possuem a proteína funcional codificada pelo gene TAAR5 e determinada pela presença do alelo dominante A (sequência de DNA que determina o aminoácido serina). Já a sequência mutada (a), que leva à substituição de um aminoácido serina por uma prolina reduz a capacidade do ser humano de detectar a trimetilamina. Somente pessoas que possuem a mutação em homozigose (aa) não sentem cheiro de barata.

a) Dentre as classes de artrópodes, as baratas são agrupadas na classe Insecta. As principais características morfológicas desse grupo são: corpo segmentados e dividido em cabeça, tórax e abdome; presença de três pares de patas; presença de um par de antenas.

b) O padrão de herança da habilidade de sentir o cheiro da barata é autossômico dominante. De acordo com o enunciado, o gene TAAR5 se localiza no cromossomo 6, que é um cromossomo autossômico dos humanos. Assim, é possível concluir que essa característica se relaciona com heranças autossômicas. Além disso, as pessoas que não sentem cheiro de barata devem ser homozigotas recessivas (aa), ou seja, ambos alelos do gene TAAR5 devem ser mutados, impedindo a detecção da trimetilamina. Como as pessoas que possuem ao menos um alelo dominante (não mutado) são capazes de detectar a substância liberada para a comunicação entre baratas a herança se caracteriza como autossômica dominante. 

c) Os genes são trechos de DNA que codificam um RNA, como o RNA mensageiro, que é traduzido e determina a estrutura primária das proteínas. Assim, as mutações ocorrem na molécula de DNA, que é o material genético da maior parte dos seres vivos, exceto alguns vírus.  Considerando a troca do aminoácido serina por prolina, é possível concluir que ocorreu uma mutação na 1ª base do códon com a ​​​substituição no DNA de adenina (A) por guanina (G), classificada como uma transição. O quadro abaixo ilustra as modificações ocorridas no DNA, RNA mensageiro e na sequência de aminoácidos da proteína: