Questão 5 Unifesp 2023- 2º dia
O zebrafish (Danio rerio), espécie de peixe ornamental de água doce originária da Ásia, é conhecido no Brasil como paulistinha. Uma versão transgênica desse peixe é dotada de genes de anêmonas e de medusas que o tornam fluorescente nas cores verde, vermelha, laranja e azul. Embora a importação do peixe paulistinha transgênico esteja proibida no Brasil desde 2008, ele pode ser encontrado em aquários particulares e, segundo um estudo recente, até em riachos nacionais. Pesquisadores encontraram mais de uma centena de exemplares desses peixes transgênicos em afluentes mineiros da bacia do rio Paraíba do Sul, cuja presença é preocupante pois pode afetar os peixes nativos. Na região mineira, os peixes paulistinhas transgênicos alimentam-se de insetos aquáticos e zooplâncton e não possuem predadores naturais.
(Meghie Rodrigues. Pesquisa Fapesp, abril 2022. Adaptado.)
a) Que efeito ecológico a alimentação dos peixes paulistinhas transgênicos causará sobre as populações de peixes nativos dos afluentes do rio Paraíba do Sul? Qual será o nível trófico ocupado por um peixe paulistinha transgênico que se alimente de insetos que ingeriram zooplânctons herbívoros?
b) Suponha que, para desenvolver um peixe paulistinha transgênico, os cientistas inseriram um DNA codificante em um zigoto que tenha se desenvolvido sem mutações. Por que o DNA codificante é o material prioritário para se produzir a fluorescência em um organismo transgênico? Qual a porcentagem de células somáticas nucleadas no corpo de um peixe paulistinha transgênico em que seria encontrado o DNA exógeno que gera a fluorescência?
a) O paulistinha (Danio rerio) é uma espécie invasora encontrada em alguns ecossistemas lóticos brasileiros, como aqueles da bacia do rio Paraíba do Sul. Sendo uma espécie invasora, ela não apresenta predadores ou parasitas naturais que possam controlar suas populações. Portanto, a taxa de crescimento populacional do D. rerio será alta e o grande número de indivíduos produzidos irá gerar uma competição interespecífica intensa com as espécies nativas. Essa competição pode resultar, muitas vezes, em um fenômeno conhecido como exclusão competitiva, no qual a espécie melhor competidora leva a espécie pior competidora à extinção local.
Parte da dieta dos peixes paulistinhas inclui insetos aquáticos. Caso esses insetos se alimentem de espécies herbívoras de zooplâncton, então eles ocuparão o nível trófico de consumidores terciários. Veja a cadeia trófica (alimentar) abaixo:
b) O DNA codificante é a região do material genético celular correspondente ao segmento de um gene que será transcrito em uma molécula de RNA formada por éxons e introns, ou seja, uma sequência de bases nitrogenadas que armazenam a informação necessária para a codificação de uma sequência de aminoácidos de uma cadeia polipeptídica. Essa região é expressa no núcleo das células eucarióticas por meio da atividade da RNA polimerase, que sintetiza uma molécula de RNA a partir da fita molde de DNA. Essa molécula é chamada de transcrito primário ou pré-RNAm e ela será processada no núcleo, havendo a retirada dos íntrons (splicing), a adição do cap-5’e da cauda poli-A.
A fluorescência nos peixes paulistinhas é decorrente da expressão de um gene que codifica uma enzima capaz de catalisar uma reação química que geradora de luz. Portanto, é prioritário que a criação de um paulistinha transgênico seja feita com o emprego da região do gene que codifica a enzima que gera a fluorescência, ou seja, com a região codificante.
A porcentagem de células somáticas (ou seja, não envolvidas com a formação de gametas) nucleadas no corpo de um peixe paulistinha transgênico, em que seria encontrado o gene que gera a fluorescência (DNA exógeno), corresponderia a 100%. Como o processo de transgenia, ou seja, de inserção de um gene de uma espécie em indivíduos pertencentes a outra espécie, é geralmente feito com o zigoto (como mencionado no item B), todas as células formadas a partir do zigoto (célula-ovo), durante o processo de desenvolvimento embrionário, irão herdar o transgene (DNA exógeno).