Questão 20 Fuvest 2023 - 1ª fase
“Para reduzir a dependência de fertilizantes importados para a agricultura, especialmente o nitrogênio, cientistas têm trabalhado no desenvolvimento de organismos geneticamente modificados que podem ser úteis no cultivo de plantações. Uma das propostas é transferir genes das bactérias fixadoras de nitrogênio para as organelas que mais se assemelham a esses microorganismos, viabilizando a fixação de nitrogênio diretamente do ar pelas plantas que não se associam a essas bactérias simbiontes”.
Disponível em https://news.mit.edu/2020/. Adaptado.
A modificação genética citada
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criará uma nova espécie de planta resistente a herbicidas. |
| b) |
será realizada nos plastos ou mitocôndrias das plantas. |
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permitirá que bactérias fixadoras de nitrogênio se tornem mais eficientes. |
| d) |
fará com que as células bacterianas sejam incorporadas nos tecidos das plantas. |
| e) |
gerará riscos para o consumo humano pela possibilidade de ingestão de genes de bactérias. |
Os fertilizantes são compostos ricos em macronutrientes fundamentais para o desenvolvimento das plantas, como nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K). O nitrogênio obtido pelas plantas na forma de nitrato (NO3-) é utilizado na composição de proteína (grupo amina -NH2) e de ácidos nucleicos (bases nitrogenadas), sendo fundamental para o metabolismo e crescimento do vegetal. As plantas não são capazes de fixar o nitrogênio diretamente a partir do ar atmosférico, sendo dependentes da incorporação do nitrogênio no solo pelas bactérias fixadoras de nitrogênio, como as pertencentes ao gênero Rhizobium, que convertem N2 em amônia. Posteriormente, no ciclo do nitrogênio (Figura 1) outras espécies bacterianas realizam a nitrificação, formando nitrato, que é a forma assimilada na absorção pelas raízes.
Figura 1. Ciclo do nitrogênio. BIOLOGIA de Campbell. Coautoria de Jane B. Reece et al. 10. ed. Porto Alegre: ArtMed, 2015. E-BOOK. (1 recurso online). ISBN 9788582712306. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9788582712306. Acesso em: 04 dez. 2022.
A transferência de genes de bactérias fixadoras de nitrogênio para plantas, possibilitaria a fixação do N2 atmosférico diretamente pelo vegetal e a menor dependência das bactérias do ciclo do nitrogênio, bem como da adubação.
De acordo com a proposta de transgenia do enunciado, o procedimento seria realizado em organelas semelhantes às bactérias. De acordo com a teoria da endossimbiose, as mitocôndrias e os cloroplastos foram originados a partir da incorporação de procariontes pelas células eucarióticas, em uma relação simbiótica. Essa teoria é sustentada por várias evidências, entre elas a presença de DNA circular e ribossomos 70S no interior dos cloroplastos e das mitocôndrias, organelas presentes nas células vegetais.
a) Incorreta. A transgenia proposta possibilitaria a fixação de nitrogênio diretamente pela planta e reduziria a necessidade de incorporação de nitrogênio ao solo, seja por bactérias fixadoras ou por fertilizantes. O enunciado não menciona a incorporação de genes de resistência a herbicidas, compostos que são utilizados para matar ervas daninhas que podem competir com a planta cultivada.
b) Correta. Os plastos (como os cloroplastos) e as mitocôndrias possuem DNA circular e ribossomo 70S, como as células procariontes. Assim, a modificação genética deve ser realizada nessas organelas da planta, que são semelhantes às bactérias.
c) Incorreta. A técnica tornaria as plantas mais eficientes nutricionalmente a partir de genes obtidos a partir das bactérias fixadoras. De acordo com a proposta de transgenia, não ocorreu alteração no genoma das bactérias.
d) Incorreta. Na transgenia, o DNA recombinante, contendo o gene de interesse, é introduzido nas células da planta. Não há incorporação de bactérias inteiras nos tecidos da planta, sendo que, esses microrganismos atuam apenas como doadores de gene relacionado ao processo de fixação do nitrogênio.
e) Incorreta. Os genes bacterianos são formados por nucleotídeos, ou seja, possuem composição similar a qualquer outra sequência de DNA já presente nas células da planta. Assim, o consumo desses genes não traria risco para consumo humano.