Questão 15 Unicamp 2020 - 1ª fase
A descoberta do processo celular de interferência por RNA (RNAi) rendeu aos cientistas Andrew Fire e Craig Mello o prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 2006. O RNAi intercepta e destrói as informações celulares conduzidas pelo RNA dentro da célula antes que sejam processadas em proteínas. Com os avanços da biotecnologia, foram desenvolvidas moléculas sintéticas de RNAi de aplicação tópica, que, pulverizadas nas lavouras, conferem proteção agrícola, reduzindo perdas. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas nas frases a seguir.
O (i) __________ entra em contato com o RNAi pulverizado, que atua em seu processo celular, impedindo que o (ii) __________ seja traduzido como proteína. Como o (iii) __________ está associado a uma função essencial, ao ser silenciado, ocasiona a morte do organismo.
| a) |
(i) fungo; (ii) códon; (iii) RNAm. |
| b) |
(i) inseto; (ii) RNAt; (iii) DNA. |
| c) |
(i) inseto; (ii) RNAm; (iii) gene. |
| d) |
(i) fungo; (ii) RNAr; (iii) código genético. |
A tecnologia do RNAi ou interferência por RNA consiste em um mecanismo de silenciamento gênico indireto, através do qual há o bloqueio da tradução do RNAm que codificaria uma proteína. Para melhor entendimento desta técnica, é necessário que alguns conceitos sobre a fisiologia celular sejam retomados:
Um gene consiste em um segmento de DNA, na maioria das vezes, responsável por gerar um produto proteico, ou seja, uma proteína. Quando um gene é mutante e defeituoso, normalmente acarreta na produção de um proteína anormal responsável por gerar um efeito indesejável. Duas maneiras de evitar a produção deste produto proteico anormal são:
- Terapia gênica: que consiste em corrigir o gene defeituoso ou inserir uma cópia normal do gene para garantir a formação do produto proteico correto. Esta técnica também pode interferir no promotor gênico impedindo que o mesmo seja transcrito e que o RNAm e proteína indesejados sejam formados.
- RNAi: que consiste em inserir uma molécula de RNA sintética complementar ao RNAm que traduziria no produto indesejado. A metodologia do RNAi não interfere no gene e na transcrição. Esta metodologia atua no processo de tradução impedindo que a mesma ocorra. Assim, sem a ocorrência de tradução, o produto proteico indesejado não será formado. É importante salientar que esta metodologia é extremamente específica visto que o RNA introduzido é complementar ao RNAm alvo e irá inibir especificamente a tradução desta molécula. As demais moléculas de RNAm de outros genes seriam traduzidas normalmente. O esquema abaixo traz uma visão simplificada do processo:
Imagem retirada de: https://i1.wp.com/upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/19/Antisense_DNA_oligonucleotide.png Acesso em 14/11/19.
Insetos como gafanhotos e fungos como a vassoura-de-bruxa são pragas agrícolas que dizimam populações vegetais levando à imensurável prejuízo econômico. Assim, o silenciamento de genes vitais de fungos patogênicos e de insetos herbívoros pode contribuir imensamente para minimizar as perdas agrícolas.
Considerando o exposto é feita a análise das alternativas:
a) Incorreta. Códon consiste na sequência de 3 nucleotídeos adjacentes na molécula de RNAm. Existem 64 tipos de códons que podem codificar aminoácidos ou códons de parada da tradução. Um exemplo de códon é a sequência AUG responsável por codificar o aminoácido metionina. Assim, um códon é responsável por codificar um aminoácido e não por codificar uma proteína inteira.
b) Incorreto. O RNAt (RNA transportador) é uma molécula de RNA que carrega os aminoácidos de acordo com a mensagem do RNAm. O RNAt não sofre tradução e, portanto, esta alternativa está incorreta. Além disso, o silenciamento é apenas do segmento de DNA denominado gene e não do DNA como um todo, conforme generaliza a alternativa.
c) Correta. Conforme explicitado anteriormente, o RNAm ao se ligar ao RNA externo não pode ser traduzido pelo ribossomo, o que resulta na não formação do produto gênico. Assim, ao não permitir a formação deste produto, pode-se afirmar que o gene está sendo silenciado e o inseto não conseguirá sobreviver e/ou propagar.
d) Incorreta. O RNAr (RNA ribossômico) conjugado à proteínas forma o ribossomo, organela não-membranosa responsável pela tradução do RNAm. A tecnologia do RNAi não interfere na atividade do ribossomo, afinal, caso o ribossomo sofresse inibição, toda a síntese proteica celular seria prejudicada. Ou seja, a tradução de todas a proteínas seriam bloqueadas, inclusive, proteínas do vegetal, uma vez que o produto pulverizado poderia ser absorvido pela planta. Outro erro da alternativa está em citar que código genético será silenciado. Código genético consiste no conjunto de 64 códons responsáveis por codificar aminoácidos. O conceito de código é referente a uma relação universal e praticamente igual para todas as formas de vidas e que não deve ser confundida com gene, cuja definição já foi citada no início desta resolução.