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1 01 - (Enem) Para verificar a eficácia do teste de DNA na determinação de paternidade, cinco voluntários, dentre eles o pai biológico de um garoto, cederam amostras biológicas para a realização desse teste. A figura mostra o resultado obtido após a identificação dos fragmentos de DNA de cada um deles. OLIVEIRA, F. B; SILVEIRA, R. M. V. O teste de DNA na sala de aula: é possível ensinar biologia a partir de temas atuais. Revisa Genética na Escola, abr. 2010. Após a análise das bandas de DNA, pode-se concluir que o pai biológico do garoto é o a) 1° voluntário. b) 2° voluntário. c) 3° voluntário. d) 4° voluntário. e) 5° voluntário. 02 - (Enem) Cinco casais alegavam ser os pais de um bebê. A confirmação da paternidade foi obtida pelo exame de DNA. O resultado do teste está esquematizado na figura, em que cada casal apresenta um padrão com duas bandas de DNA (faixas, uma para o suposto pai e outra para suposta mãe), comparadas à do bebê. Que casal pode ser considerado como pais biológicos do bebê? a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. 03 - (Enem) Considere, em um fragmento ambiental, uma árvore matriz com frutos (M) e outras cinco que produziram flores e são apenas doadoras de pólen (DP1, DP2, DP3, DP4 e DP5). Foi excluída a capacidade de autopolinização das árvores. Os genótipos da matriz, da semente (S1) e das prováveis fontes de pólen foram obtidos pela análise de dois locos (loco A e loco B) de marcadores de DNA, conforme a figura. COLLEVATTI, R, G.; TELLES, M. P.; SOARES, T. N. Dispersão do pólen entre pequizeiros; uma atividade para a genética do ensino superior, Genética na Escola. n 1, 2013 (adaptado) www.professorferretto.com.br ProfessorFerretto ProfessorFerretto Teste de DNA ee 2 A progênie S1 recebeu o pólen de qual doadora? a) DP1. b) DP2. c) DP3. d) DP4. e) DP5. 04 - (Uerj) Determinadas sequências de DNA presentes no material genético variam entre os indivíduos. A análise dessa variação possibilita, por exemplo, a identificação dos pais biológicos de uma criança. Considere os esquemas a seguir de sequenciamentos de trechos de DNA, separados por gel de eletroforese, de uma família formada por um casal e quatro filhos. Com base nos sequenciamentos, o filho biológico dessa mãe com pai diferente do apresentado é o de número: a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. 05 - (Ufrgs) Uma das técnicas atualmente utilizadas para analisar casos de paternidade civil é o emprego de marcadores de microssatélites. Os microssatélites são repetições de trechos de DNA que ocorrem em número variável na população. O número de repetições é transmitido geneticamente. A análise de microssatélites foi utilizada em um teste de paternidade. A tabela abaixo apresenta os resultados relativos ao número de repetições encontradas para a mãe, para o suposto pai e para o filho, em diferentes locos. AMOSTRAS DE ACORDO COM O NÚMERO DE REPETIÇÕES MÃE SUPOSTO PAI FILHO LOCOS 1 12; 13 9; 14 13; 14 2 32; 35 29; 32 35; 35 3 8; 10 10; 12 10; 10 4 7; 9 6; 9 7; 7 5 12; 14 11; 12 12; 14 6 15; 17 15; 15 15; 15 7 18; 22 17; 19 21; 22 Com base nos dados apresentados na tabela, é correto afirmar que a) apenas um indivíduo, pela análise, é homozigoto para o loco 6. b) os locos 2, 4 e 7 excluem a possibilidade de paternidade do suposto pai. c) o filho é heterozigoto para a maioria dos locos analisados. d) a mãe referida não é mãe biológica deste filho. e) os locos 1 e 3 excluem a possibilidade de paternidade do suposto pai. 06 - (Ufcg) Um grande latifundiário casou-se com uma mulher e teve um filho. Após a morte da companheira, casou-se novamente. A segunda mulher tinha um filho de outro relacionamento e gerou mais um filho com o novo parceiro. Durante viagem de passeio, o casal sofreu acidente grave que culminou com o falecimento de ambos. O advogado da família foi incumbido de realizar a partilha da herança que previa quotas diferentes para o filho adotivo e os filhos biológicos do pai. A justiça exigiu que os membros da família fossem submetidos ao exame de DNA, que investiga a verdadeira paternidade com 99,99% de segurança. Realizados os testes, foram obtidos os seguintes resultados: Com base nos resultados dos exames de DNA, marque a alternativa correta. a) Os filhos 2 e 3 são filhos biológicos do pai, sendo que o filho 2 é do primeiro casamento e o filho 3, do segundo. 3 b) Os filhos 1 e 3 são filhos biológicos do pai, sendo que o filho 1 é do primeiro casamento e o filho 3, do segundo. c) Os filhos 1 e 2 são filhos biológicos do pai, sendo que o filho 1 é do primeiro casamento e o filho 2, do segundo d) Os filhos 2 e 3 são filhos biológicos do pai, sendo que o filho 2 é do segundo casamento e o filho 3, do primeiro. e) Os filhos 1 e 2 são filhos biológicos do pai, sendo que o filho 1 é do segundo casamento e o filho 2, do primeiro. 07 - (Ufc) Na espécie humana, a comparação de sequências de bases, provenientes de fragmentos de DNA nuclear, tratados com uma específica enzima de restrição e submetidos a técnicas de eletroforese, permite: I. identificar a paternidade de uma criança. II. diagnosticar casos de Síndrome de Down. III. prever a ocorrência de eritroblastose fetal. Com respeito às três afirmativas, é correto dizer que apenas: a) I é verdadeira. b) I e II são verdadeiras. d) II e III são verdadeiras. d) I e III são verdadeiras. e) II é verdadeira. 08 - (Unifor) A tipagem pelo DNA, na prática forense, tem crescido nos últimos anos, contribuindo para solucionar crimes por meio da utilização de amostras biológicas como sangue, sêmen, cabelos, saliva e urina. Além de incriminar, o DNA tem sido usado para inocentar pessoas falsamente acusadas de crimes, corrigindo, inclusive, erros cometidos pelo sistema judicial. Na análise do DNA a partir do sangue, geralmente é necessário isolar os leucócitos dos eritrócitos. Nesse processo, os eritrócitos são destruídos com um tampão de lise, e os leucócitos preservados são utilizados na análise. Na tipagem pelo DNA descrita acima, apenas os leucócitos são utilizados, pois os eritrócitos a) são células de vida curta, em média 120 dias. b) possuem o DNA disperso no citoplasma. c) embora mais numerosos, são células anucleadas. d) embora nucleados, possuem muita hemoglobina. e) não possuem marcadores moleculares no seu DNA. 09 - (Fmo) Após um assassinato, foram coletadas no local amostras de sangue da vítima e do provável agressor, a qual serviria como 'prova do crime'. O resultado da análise molecular do DNA de três suspeitos de terem cometido o crime está ilustrado abaixo: O(s) assassino(s) poderia(m) ser: a) apenas o suspeito 1. b) apenas o suspeito 2. c) apenas o suspeito 3. d) os suspeitos 1 e 2. e) os suspeitos 1 e 3. 10 - (Fmj) A Bahia possui, desde 2005, um Laboratório Regional de DNA Forense com padrão internacional para identificar vítimas e suspeitos em casos de homicídio e crimes sexuais, atendendo também a demanda dos estados de Sergipe, Alagoas, Pernambuco, Paraíba, Rio Grande do Norte e Ceará. O espaço funciona no Departamento de Polícia Técnica da Secretária de Segurança Pública do Estado da Bahia. Suponha que este laboratório esteja analisando o DNA de um homem acusado de estupro. As amostras de DNA foram separadas por método chamado eletroforese. 4 Observe o esquema ao lado que mostra o resultado da eletroforese. A observação dos resultados obtidos no exame permitiu aos peritos concluírem corretamente que a) O suspeito pode ser excluído como possível culpado a partir da análise da fração 4. b) O suspeito pode ser excluído como possível culpado a partir da análise da fração 1. c) O suspeito pode ser incluído como possível culpado a partir da análise da fração 1. d) Os resultados não são suficientes para excluir o réucomo suspeito. e) Há coincidências nas amostras obtidas do suspeito e da vítima. 11 - (Enem) Uma vítima de acidente de carro foi encontrada carbonizada devido a uma explosão. Indícios, como certos adereços de metal usados pela vítima, sugerem que a mesma seja filha de um determinado casal. Uma equipe policial de perícia teve acesso ao material biológico carbonizado da vítima, reduzido, praticamente, a fragmentos de ossos. Sabe- se que é possível obter DNA em condições para análise genética de parte do tecido interno de ossos. Os peritos necessitam escolher, entre cromossomos autossômicos, cromossomos sexuais (X e Y) ou DNAmt (DNA mitocondrial), a melhor opção para identificação do parentesco da vítima com o referido casal. Sabe-se que, entre outros aspectos, o número de cópias de um mesmo cromossomo por célula maximiza a chance de se obter moléculas não degradadas pelo calor da explosão. Com base nessas informações e tendo em vista os diferentes padrões de herança de cada fonte de DNA citada, a melhor opção para a perícia seria a utilização a) do DNAmt, transmitido ao longo da linhagem materna, pois, em cada célula humana, há várias cópias dessa molécula. b) do cromossomo X, pois a vítima herdou duas cópias desse cromossomo, estando assim em número superior aos demais. c) do cromossomo autossômico, pois esse cromossomo apresenta maior quantidade de material genético quando comparado aos nucleares, como, por exemplo, o DNAmt. d) do cromossomo Y, pois, em condições normais, este é transmitido integralmente do pai para toda a prole e está presente em duas cópias em células de indivíduos do sexo feminino. e) de marcadores genéticos em cromossomos autossômicos, pois estes, além de serem transmitidos pelo pai e pela mãe, estão presentes em 44 cópias por célula, e os demais, em apenas uma. 12 - (Enem) Para a identificação de um rapaz vítima de acidente, fragmentos de tecidos foram retirados e submetidos à extração de DNA nuclear, para comparação com o DNA disponível dos possíveis familiares (pai, avô materno, avó materna, filho e filha). Como o teste com o DNA nuclear não foi conclusivo, os peritos optaram por usar também DNA mitocondrial, para dirimir dúvidas. Para identificar o corpo, os peritos devem verificar se há homologia entre o DNA mitocondrial do rapaz e o DNA mitocondrial do(a) a) pai. b) filho. c) filha. d) avó materna. e) avô materno. 13 - (Unesp) O filme GATTACA, direção de Andrew Niccol, EUA, 1997, apresenta uma sociedade na qual os indivíduos são identificados pelo seu DNA. Os personagens da estória não usam documentos ou crachás para identificação e acesso a prédios e repartições; apenas encostam a ponta do dedo em um equipamento que recolhe uma gota de sangue e a identificação é feita com um teste de DNA. Na vida real e cotidiana, já se utilizam equipamentos para identificação que dispensam a apresentação de documentos. Em portarias de alguns clubes, por exemplo, um aparelho acoplado ao computador faz a leitura de nossas impressões digitais, dispensando a apresentação da “carteirinha”. Considerando-se dois irmãos gêmeos e a eficácia dos dois equipamentos citados em diferenciá-los, assinale a alternativa correta. a) Ambos os equipamentos poderão diferenciá-los, mesmo que os irmãos sejam gêmeos monozigóticos. b) Os equipamentos só poderão diferenciá-los se os irmãos forem gêmeos dizigóticos. c) Se os irmãos forem gêmeos monozigóticos, apenas o equipamento do filme poderá diferenciá-los. d) Se os irmãos forem gêmeos monozigóticos, apenas o equipamento do clube poderá diferenciá-los. e) Nenhum dos equipamentos poderá diferenciá-los, quer os irmãos sejam gêmeos dizigóticos ou monozigóticos. 14 - (Fmj) Considere duas situações hipotéticas: 1ª SITUAÇÃO: Maria manteve relações sexuais com dois irmãos, gêmeos dizigóticos (falsos), nascendo destas relações Alfredo. 2ª SITUAÇÃO: Paula engravidou ao manter relações sexuais com dois irmãos gêmeos monozigóticos (verdadeiros), nascendo Renato. 5 Abandonadas e tristes, ambas reclamam na justiça o reconhecimento de paternidade, determinando o juiz a realização dos testes de DNA. Após receber os resultados, a Justiça pronunciou-se sobre a paternidade de uma das crianças e ficou impossibilitada de pronunciar-se sobre a paternidade de outra. A análise das situações nos permitir concluir que o exame de DNA: a) não permitiu que o juiz identificasse Alfredo como filho de um dos gêmeos dizigóticos. b) permitiu que o juiz identificasse Renato como filho de um dos gêmeos monozigóticos. c) permitiu que o juiz identificasse Alfredo como filho de um dos gêmeos dizigóticos. d) permitiu identificar que era o pai de filho de Paula. e) não permitiu identificar quem era o pai do filho de Maria. 15 - (Uerj) Em uma pesquisa para produção de organismos transgênicos, isolou-se um fragmento de DNA que continha o gene a ser estudado. O DNA foi cortado com enzimas de restrição e seus fragmentos foram separados por eletroforese. Nesta técnica, os fragmentos são colocados em um suporte poroso embebido em solução salina a pH 8,0. Uma corrente elétrica contínua percorre o suporte, fazendo com que os fragmentos de DNA migrem em direção ao polo positivo. O DNA migra para o polo positivo porque contém, em sua molécula, grande número de radicais de: a) fosfato. b) sulfato. c) nitrato. d) amônio. 16 - (Fps) A exposição do DNA humano a enzimas de restrição produz fragmentos que podem ser visualizados por meio de uma técnica denominada eletroforese, como ilustrado abaixo. Fonte: adaptado de http://creationwiki.org/pt/Eletroforese_em_gel. Neste caso, a identificação forense, por meio do DNA, é possível porque são produzidos fragmentos com padrões distinguíveis: a) entre os animais e a espécie humana. b) entre humanos, mesmo em irmãos univitelinos. c) em função do número de nucleotídeos. d) de acordo com as sequências de nucleotídeos. e) em função dos tipos de nucleotídeos. 17 - (Uerj) Um procedimento comum em engenharia genética consiste em cortar uma molécula de DNA com enzimas de restrição. Os fragmentos assim formados podem ser separados por eletroforese em suporte de gel com poros apropriados, embebido em solução salina de pH igual a 8,6. Nessa técnica, uma corrente elétrica passa através do gel, fazendo com que os fragmentos de DNA migrem, através desses poros, para o polo positivo. Considere três fragmentos de DNA, F1, F2 e F3, cujas velocidades de migração são identificadas como VF1, VF2 e VF3 e cujos pesos moleculares são respectivamente iguais a 2 × 109, 1 × 106 e 1 × 107. Observe os gráficos abaixo, que indicam as variações da velocidade de migração dos fragmentos em função da intensidade da corrente e do tamanho das moléculas. Durante a eletroforese, a velocidade de migração dos fragmentos F1, F2 e F3 obedecerá à seguinte ordem: a) VF1 < VF3 < VF2. b) VF2 < VF1 < VF3. c) VF3 < VF1 < VF2. d) VF3 < VF2 < VF1. 18 - (Uft) A molécula de DNA circular representada a seguir sofreu ação de uma enzima de restrição e os locais de corte estão indicados pelas setas. Os fragmentos gerados estão indicados pelas letras de A a G. 6 Considerando que estes fragmentos obtidos pela restrição enzimática serão separados por meio da técnica de eletroforese e partindo da premissa que os fragmentos migram do polo negativo, região de saída, para o polo positivo, região de chegada, a ordem correta que estes fragmentos estarão dispostos no gel, fazendo uma leitura do polo positivo para o pólo negativo será, respectivamente: a) A, B, C, D, E, F e G. b) B, A, E, D, F, G e C. c) G, F, E, D, C, B e A. d) C, G, F, D, E, A e B. e) Não é possível determinar a ordem. 19 - (Unifesp) Em abril de 2003, a finalização do Projeto Genoma Humano foi noticiada por vários meios de comunicação como sendo a “decifração do código genético humano”. A informação, da maneiracomo foi veiculada, está: a) correta, porque agora se sabe toda a sequência de nucleotídeos dos cromossomos humanos. b) correta, porque agora se sabe toda a sequência de genes dos cromossomos humanos. c) errada, porque o código genético diz respeito à correspondência entre os códons do DNA e os aminoácidos nas proteínas. d) errada, porque o Projeto decifrou os genes dos cromossomos humanos, não as proteínas que eles codificam. e) errada, porque não é possível decifrar todo o código genético, existem regiões cromossômicas com alta taxa de mutação. 20 - (Fuvest) O anúncio do sequenciamento do genoma humano, em 21 de junho de 2000, significa que os cientistas determinaram: a) a sequência de nucleotídeos dos cromossomos humanos. b) todos os tipos de proteínas codificados pelos genes humanos. c) a sequência de aminoácidos do DNA humano. d) a sequência de aminoácidos de todas as proteínas humanas. e) o número correto de cromossomos da espécie humana. 21 - (Unifor) O Projeto Genoma visa a descobrir a sequência total de bases nitrogenadas das moléculas de DNA dos cromossomos humanos, para que seja possível localizar os genes. Sobre as consequências desse Projeto para a Medicina, fizeram-se as seguintes previsões para as próximas décadas. I. Todas as doenças passarão a ter cura. II. Doenças hereditárias poderão ser diagnosticadas precocemente. III. Genes envolvidos em doenças serão identificados. IV. Métodos preventivos eficazes contra doenças hereditárias serão criados. São corretas somente as previsões a) I e II. b) II e III. c) I, II e IV. d) I, III e IV. e) II, III e IV. 22 - (Unichristus) Atualmente os cientistas têm condições de identificar pessoas com problemas cromossômicos e de prever o risco de seus filhos virem a ser afetados por doenças hereditárias. Esses procedimentos fazem parte do que se denomina de a) aconselhamento genético. b) genoma humano. c) risco genético. d) técnica de PCR. e) melhoramento genético. 23 - (Uespi) Não pode ser considerada uma aplicação dos princípios eugenistas: a) a segregação de pessoas que portam alguma deficiência. b) a castração em massa de indivíduos criminosos ou com doenças mentais. c) a eliminação de seres humanos com características genéticas desvantajosas à prole. d) o melhoramento genético das raças de rebanhos bovinos. e) a produção de um banco de esperma fornecido por pessoas superdotadas. 24 - (Fip) O sonho dos cientistas atuais, depois que conseguiram o sequenciamento do genoma humano, é definir o proteoma humano e determinar todas as suas variações. Proteoma é, a) composto de cromatina. b) fingerprint de peptídeos. c) conteúdo de proteína da célula. d) eletroforese em gel de poliacrilamida. e) conteúdo de genes expressivos e não expressivos do genoma. 7 25 - (Unichristus) Pedro estava doente e perdeu uma semana de aulas. Preocupado com os conteúdos da disciplina de Biologia, soube pelos colegas que o assunto trabalhado fora Biotecnologia. Cada colega lembrou um aspecto das aulas. - Eduardo lembrou que a identidade genética individual pode ser estabelecida pela técnica DNA fingerprint, ou impressão digital genética, que utiliza DNA codificante. - De acordo com Mariana, as enzimas de restrição são aquelas que podem cortar o DNA em pontos determinados. - Segundo Laura, plasmídeos são utilizados como vetores para a clonagem de genes. - Rafael definiu proteoma como o conjunto de proteínas expressas pelo genoma. - Joana relatou que vacinas genéticas são usadas para inocular nas pessoas micro-organismos vivos transgênicos ou atenuados. Ao voltar à escola, Pedro conversou com a professora e constatou que estavam corretas a) apenas as afirmações de Eduardo, Mariana e Laura. b) apenas as afirmações de Mariana, Laura e Rafael. c) apenas as afirmações de Eduardo e Joana. d) apenas as afirmações de Rafael e Joana. e) as afirmações de todos os colegas. notas 8 APROFUNDAMENTO: As questões abaixo são direcionadas para quem prestará vestibulares com alto nível de exigência de conteúdo. Se você está estudando apenas para a prova do ENEM e/ou vestibulares tradicionais, fica a seu critério, de acordo com o seu planejamento, respondê-las, ou não. 26 - (Upe) O exemplo mostrado no texto a seguir revela o potencial que as ferramentas usadas em genética podem ter para inibir a exploração e o comércio de produtos e espécimes da fauna, auxiliando na conservação das espécies ameaçadas. Um dos casos mais interessantes da genética molecular forense envolveu o comércio ilegal de carne de baleias no Japão e Coréia. A pedido do Earthrust, Baker e Palumbi (1996) desenvolveram um sistema para monitorar esse comércio, utilizando seqüências de DNAmt e PCR, que distinguiam, com confiança, uma variedade de espécies de baleias umas das outras e de golfinhos. As análises revelaram que parte das amostras obtidas em mercados varejistas não era de baleias Minke, nas quais o Japão caçava para “fins científicos”, mas sim de baleias Azuis, Jubartes, Fin e de Bryde, as quais são protegidas por lei. Além disso, parte da “carne de baleia” era na realidade de golfinhos, botos, ovelhas e cavalos. Assim, além da ilegalidade da caça das baleias, os consumidores estavam sendo ludibriados. Fonte: Adaptado de Fankham et al., 2008 – Genética da Conservação. Leia as proposições abaixo sobre a reação em cadeia da polimerase (PCR): I. Antes da PCR, para se detectarem genes ou VNTRs (número variável de repetições em sequência), havia a obrigação de se ter grande quantidade de DNA alvo. II. Pela PCR, promove-se a deleção de trechos do DNA in vivo, usando polimerases de DNA. III. A técnica da PCR permitiu a obtenção de grandes quantidades de fragmentos específicos do DNA por meio da amplificação em ciclos. IV. O DNA a ser amplificado não pode ser submetido a temperaturas altas, acima de 40°C, sob pena de desnaturar e não mais renaturar. Apenas é correto afirmar o que está contido nas proposições a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) II e IV. e) III e IV. 27 - (Famene) Sobre a genética molecular e suas aplicações tais como a identificação de pessoas pelo DNA, assinale a alternativa incorreta: (Fonte imagem: www.meucci.com.br/o_que_e_a_paternidade) a) O teste de paternidade é realizado para comparar os marcadores genéticos entres duas ou mais amostras biológicas. Devido ao fato do nosso DNA ser o mesmo em qualquer célula do nosso corpo, esta amostra pode ser coletada de diversas formas (do sangue, da urina, da saliva, etc.). b) Dentre as sequências de DNA não codificante destacam-se aquelas utilizadas para determinar o DNA fingerprint. Os testes que utilizam DNA fingerprint fornecem certeza de 99,9% em seus resultados. c) As sequências que determinam o DNA fingerprint são designadas por VNTRs, sendo as mesmas formadas por repetições de unidades compostas de poucos nucleotídeos. d) Os fragmentos de DNA nuclear são submetidos à eletroforese em gel para separação, sendo formados por DNA fita simples. Para marcar as VNTRs, os fragmentos têm suas cadeias unidas pela desnaturação in situ. e) A obtenção de células nucleadas de um indivíduo permite dar sequência ao processo de identificação de pessoas, onde o DNA nuclear é isolado e depois cortado através da utilização de enzimas de restrição específicas para a obtenção de VNTRs. 28 - (Unifor) “Conhecer o padrão desses mosaicos genéticos pode ajudar no tratamento e diagnóstico de doenças e até em investigações policiais”. Revista Época, outubro/2013. Analisando o texto, pode-se inferir que: a) Uma vez que o mosaicismo pode surgir a partir de mutações espontâneas que determinadas células sofrem, conclui-se que a maioria das variações será do tipo maligna. b) Uma vez que o mosaicismopode surgir a partir de mutações espontâneas que determinadas células sofrem, essas variações serão mais fáceis de diagnosticar. 9 c) Uma vez que o mosaicismo pode ocorrer antes da separação das células germinativas, a mutação será diagnosticada em 50% da prole, enquanto os outros 50% serão normais. d) Uma vez que o mosaicismo acarreta num indivíduo células com material genético diferente, as doenças desse padrão poderão ser estudadas através de sequências nucleotídicas do indivíduo afetado. e) Uma vez que o mosaicismo acarreta num indivíduo células com material genético diferente, será possível que alguém vá preso porque uma mutação o torna parecido com o de um criminoso. 29 - (Uninta) (...) A roupa suja, por exemplo, pode indicar resquícios de sangue, suor ou sêmen; o apoio de nariz ou as hastes de óculos podem trazer células da pele ou suor; e uma bala que atravessa um corpo pode carregar tecido... O sêmen é um caso especial, exigindo a separação do DNA encontrado no esperma de outro DNA que pode ter vindo do suspeito ou da vítima. Mas nem todas as amostras são aceitas por laboratórios. Com técnicas modernas até algumas células podem fornecer um perfil de DNA e as mitocôndrias ganham um papel de destaque. Fonte: http://noticias.uol.com.br/ciencia/ultimas- noticias/redacao/2010/11/09/como-o-dna-e-usado-em- investigacoes-criminais.htm Acesso: 31/03/2014 – adaptado. Sobre as investigações que envolvem o DNA, é possível inferir: a) É possível toda e qualquer observação utilizando o DNA, visto que o mesmo sempre é preservado até em situações adversas como, por exemplo, temperaturas elevadas. b) Em relação à quantidade, o DNA mitocondrial é maior que o DNA nuclear, daí ser muito mais interessante sua utilização. c) Nos testes de paternidade, embora a técnica de DNA seja utilizada, a tipagem sanguínea ainda é 100% confiável. d) O DNA mitocondrial é amplamente utilizado nos testes de exclusão de paternidade, visto que herdamos nossas mitocôndrias dos espermatozoides. e) O DNA mitocondrial é de origem materna, portanto não serve como teste de exclusão de paternidade, além de ser mais duradouro que o DNA nuclear. 30 - (Ufv) Cinco mulheres alegaram maternidade de uma determinada criança e, como parte dos exames, o sequenciamento das bases em um sítio específico do DNA identificou a mãe biológica. Em uma das duas cadeias do DNA da criança o sítio apresentou a seguinte sequência: GTACTCGA. O padrão de bandas da sequência de oito bases deste sítio, de uma das duas cadeias de DNA de cada mulher, está representado abaixo. Assinale a alternativa cujo padrão com as oito bases corresponde ao da verdadeira mãe da criança: a) b) c) d) e) 10 Gabarito: Questão 1: D Comentário: O exame de DNA fingerprint (“impressão digital de DNA”) para paternidade é feito pelo corte do DNA dos indivíduos envolvidos (criança, supostas mães e supostos pais) através de enzimas de restrição específicas seguido pela separação dos fragmentos de DNA através da técnica de eletroforese. Essa separação resulta num padrão de fragmentos de DNA (bandas) que é único em cada pessoa, excetuando-se gêmeos univitelinos, e herdado metade do pai e metade da mãe. Todas as bandas da criança têm origem em pai e mãe, de modo que, as bandas da criança que ocorrem na mãe vieram da mãe, enquanto as bandas da criança que não ocorrem na mãe têm que ter vindo do pai. Veja abaixo: Assim, o pai da criança é o indivíduo de número 4. Questão 2: C Comentário: O exame de DNA fingerprint (“impressão digital de DNA”) para paternidade é feito pelo corte do DNA dos indivíduos envolvidos (criança, supostas mães e supostos pais) através de enzimas de restrição específicas seguido pela separação dos fragmentos de DNA através da técnica de eletroforese. Essa separação resulta num padrão de fragmentos de DNA (bandas) que é único em cada pessoa, excetuando-se gêmeos univitelinos, e herdado metade do pai e metade da mãe. Os pais biológicos da criança são aqueles em que ocorre coincidência de todas as bandas da criança com as do pai e as da mãe. Veja: Assim, conclui-se que o casal 3 é o de pais da criança. Questão 3: E Comentário: O exame de DNA fingerprint (“impressão digital de DNA”) para paternidade é feito pelo corte do DNA dos indivíduos envolvidos (criança, supostas mães e supostos pais) através de enzimas de restrição específicas seguido pela separação dos fragmentos de DNA através da técnica de eletroforese. Essa separação resulta num padrão de fragmentos de DNA (bandas) que é único em cada pessoa, excetuando-se gêmeos univitelinos, e herdado metade do pai e metade da mãe. Todas as bandas da criança têm origem em pai e mãe, de modo que, as bandas da criança que ocorrem na mãe vieram da mãe, enquanto as bandas da criança que não ocorrem na mãe têm que ter vindo do pai. Veja abaixo: Assim, DP5 é o doador de pólen para a matriz gerar S1. As três faixas marcadas indicam bandas do bebê que só aparecem na mãe do casal 3 A faixa marcada indica uma banda do bebê que só aparece na pai do casal 3 11 Questão 4: B Comentário: O exame de DNA fingerprint (“impressão digital de DNA”) para paternidade é feito pelo corte do DNA dos indivíduos envolvidos (criança, supostas mães e supostos pais) através de enzimas de restrição específicas seguido pela separação dos fragmentos de DNA através da técnica de eletroforese. Essa separação resulta num padrão de fragmentos de DNA (bandas) que é único em cada pessoa, excetuando-se gêmeos univitelinos, e herdado metade do pai e metade da mãe. Os pais biológicos da criança são aqueles em que ocorre coincidência de todas as bandas da criança com as do pai e as da mãe. Veja: Assim, o filho 2 não é filho do pai em questão. Questão 5: B Comentário: Os microssatélites descritos no enunciado correspondem aos trechos de DNA não codificante conhecidos como VNTR e que são usados para comparação nos exames de DNA. VNTR são sequências curtas de nucleotídeos que se repetem, variando em número de repetições de um indivíduo para outro. Humanos são diploides e têm cromossomos organizados em pares de homólogos, sendo que em cada cromossomo ocorrem locos (regiões cromossômicas) para um certo VNTR. Como cada cromossomo de um par de homólogos do indivíduo é herdado de um dos pais, em cada loco, um dos VNTR tem origem paterna e outro tem origem materna. A separação eletroforética dos fragmentos de DNA obtidos com o corte do DNA dos indivíduos envolvidos (nesse caso criança, mãe e suposto pai) permite a comparação da posição dos trechos de VNTR, os quais estão representados na tabela por valores numéricos. Na criança, em cada loco, um microssatélite deve vir do pai e outro da mãe, e, o microssatélite que não vier da mãe, obrigatoriamente tem origem paterna. Por exemplo, para o loco 1, se os microssatélites da criança são 13 e 14 e na mãe são 12 e 13, pode-se afirmar que o 13 da criança veio da mãe, de modo que o 14 tem que ter vindo do pai, o que é viável porque o suposto pai tem os microssatélites 9 e 14. Assim, analisando cada item: Item A: falso: Para o loco 6, o suposto pai e a criança têm ambos 15 repetições no microssatélite em cada cromossomo do par de homólogos, sendo homozigotos (15; 15) para esse loco. Item B: verdadeiro: No loco 2, a criança é 35; 35, tendo que ter herdado um microssatélite de 35 repetições de cada genitor, o que é possível na mãe, que é 32; 35, mas não no suposto pai, que é 29; 32 e não possui microssatélite de 35 repetições. No loco 4, a criança é 7; 7, tendo que ter herdado um microssatélite de 7 repetições de cada genitor, o que é possível na mãe, que é 7; 9, mas não no suposto pai, que é 6; 9 e não possui microssatélite de 7 repetições. No loco 7, a criança é 21; 22, tendo que ter herdado um microssatélite de 21 repetiçõesde um genitor e um microssatélite de 22 repetições do outro genitor, o que é possível na mãe, que é 18; 22, tendo passado microssatélite de 22 repetições, de modo que o microssatélite de 21 repetições tem que ter vindo do pai, o que não é possível para o suposto pai, que é 18; 19 e não possui microssatélite de 21 repetições. Item C: falso: O filho é homozigoto para os locos 2, 3, 4 e 6, e heterozigoto para os locos 1, 5 e 7. Item D: falso: Em todos os locos analisados pode-se observa a coincidência de um dos microssatélites da criança com a da mãe, mostrando que a maternidade é viável. Item E: falso: No loco 1, a criança é 13; 14, tendo que ter herdado um microssatélite de 13 repetições de um genitor e um microssatélite de 14 repetições do outro genitor, o que é possível na mãe, que é 12; 13, tendo passado microssatélite de 13 repetições, de modo que o microssatélite de 14 repetições tem que ter vindo do pai, o que é possível para o suposto pai, que é 9; 14 e possui microssatélite de 14 repetições. No loco 3, a 12 criança é 10; 10, tendo que ter herdado um microssatélite de 10 repetições de cada genitor, o que é possível na mãe, que é 8; 10, e no suposto pai, que é 10; 12. Questão 6: D Comentário: O exame de DNA permite a identificação de indivíduos pelo seu DNA, podendo ser usado em casos de determinação de paternidade. Nesse caso, o DNA dos envolvidos, ou seja, do indivíduo, da mãe e do(s) provável(is) pai(s), é comparado no exame. De início, o DNA dos envolvidos é fragmentado por meio de enzimas de restrição e separado pela técnica de eletroforese (que separa as moléculas de DNA pelo tamanho), de modo que cada molécula de DNA aparece no diagrama de eletroforese como uma banda. Fragmentos idênticos de amostras distintas assumem a mesma posição no diagrama de eletroforese. São utilizadas, então, sondas radioativas complementares ao DNA não codificante (“DNA lixo”), para marcá-lo. Uma vez que este é hipervariável, varia enormemente de um indivíduo para outro, de modo que cada indivíduo (excetuando-se gêmeos univitelinos) tem um padrão único de bandas marcadas com as referidas sondas. Entretanto, como metade do DNA do indivíduo é herdada de cada um dos pais, metade das bandas marcadas do indivíduo devem ser iguais às de sua mãe e metade devem ser iguais às de seu pai. Assim, a coincidência da posição de bandas de amostras distintas no diagrama de eletroforese indica igualdade entre elas, permitindo a confirmação de que metade do DNA do indivíduo é idêntico ao de seu pai, confirmando a paternidade. Na questão, as bandas coincidentes foram substituídas por conjuntos de símbolos idênticos, de modo que as bandas do latifundiário estão indicadas por círculos brancos “○” e as bandas da mulher estão indicadas por letras “x”. Assim, - O filho 1 tem bandas “x” da mulher e bandas “♣” ausentes no latifundiário, de modo que devem ter sido herdadas do 1º esposo da mulher; - O filho 2 tem bandas “x” da mulher e bandas “○” do latifundiário, sendo filho dos dois; - O filho 3 tem bandas “○” do latifundiário e bandas “∆” ausentes na mulher, de modo que devem ter sido herdadas da 1ª esposa do latifundiário. Conclui-se então que os filhos 2 e 3 são filhos biológicos do latifundiário, sendo que o filho 2 é do segundo casamento e o filho 3, do primeiro. Questão 7: D Comentário: Através das técnicas de exame de DNA, que emprega a eletroforese para separar fragmentos específicos de DNA em um gel, com posterior marcação de fragmentos de DNA de interesse por marcações radioativas chamadas sondas, é possível: Item I: verdadeiro: É possível identificar um indivíduo pela comparação de sua região hipervariável de DNA com a região hipervariável de DNA de seus pais, de quem o indivíduo herdou todo o seu material genético. Item II: falso: A Síndrome de Down não é caracterizada por nenhuma sequência em particular de DNA, uma vez que não é condicionada por gene algum, não se constituindo em uma doença genética, e por isso não podendo ser diagnosticada pela eletroforese. A Síndrome de Down é uma doença cromossômica onde o indivíduo possui 3 cromossomos do par 21 ao invés de apenas 2, que é o normal, podendo ser diagnosticada por exames como o de cariotipagem, que permite a contagem do número de cromossomos. Item III: verdadeiro: A eritroblastose fetal é uma condição que afeta a partir do 2º filho Rh+ de mãe Rh-, sendo a tipagem sanguínea pelo fator Rh uma característica genética, ou seja, determinada por uma certa sequência de DNA (gene) que pode ser identificada na eletroforese. Assim, uma mulher Rh- que já tenha um filho Rh+ pode obter DNA de seu filho antes mesmo que nasça, através de técnicas como amniocentese, e através do exame de DNA verificar se possui o gene que condiciona sangue Rh+, podendo então prever a ocorrência de eritroblastose fetal. Questão 8: C Comentário: Eritrócitos ou hemácias ou glóbulos vermelhos são células anucleadas do sangue, não possuindo núcleo e, consequentemente, não possuindo DNA que possa ser utilizado na realização de exames de DNA. Questão 9: C Comentário: O exame de DNA permite a identificação de indivíduos pelo seu DNA, podendo ser usado em análises de casos em criminalística. Nesse caso, o DNA do suspeito de um crime é comparado com o de alguma prova no local do crime, como gotas de sangue, fios de cabelo ou esperma. No teste, o DNA do indivíduo e da prova são fragmentado por meio de enzimas de restrição. Os fragmentos são separados pela técnica de eletroforese, que separa as moléculas de DNA pelo tamanho, de modo que cada molécula de DNA aparece no diagrama de eletroforese como uma 13 banda. Fragmentos idênticos de amostras distintas assumem a mesma posição no diagrama de eletroforese. São utilizadas, então, sondas radioativas complementares ao DNA não codificante (“DNA lixo”), para marcá-lo. Uma vez que este é hipervariável, varia enormemente de um indivíduo para outro, de modo que cada indivíduo (excetuando-se gêmeos univitelinos) tem um padrão único de bandas marcadas com as referidas sondas. Assim, a coincidência da posição de bandas de amostras distintas no diagrama de eletroforese indica igualdade entre elas, permitindo a confirmação de que o DNA na amostra do suspeito é idêntico àquele da amostra obtida na prova no local do crime, confirmando que a amostra é do suspeito. Assim, no caso em questão, deve-se comparar no diagrama fornecido o DNA dos suspeitos, da vítima e da amostra. As bandas encontradas na amostra, mas não na vítima, só podem ser do autor do crime. Observe: Assim, conclui-se que o suspeito 3 é o culpado do crime. Questão 10: A Comentário: O exame de DNA permite a identificação de indivíduos pelo seu DNA, podendo ser usado em análises de casos em criminalística. Nesse caso, o DNA do suspeito de um crime é comparado com o de alguma prova no local do crime, como gotas de sangue, fios de cabelo ou esperma. No teste, o DNA do indivíduo e da prova são fragmentados por meio de enzimas de restrição. Os fragmentos são separados pela técnica de eletroforese, que separa as moléculas de DNA pelo tamanho, de modo que cada molécula de DNA aparece no diagrama de eletroforese como uma banda. Fragmentos idênticos de amostras distintas assumem a mesma posição no diagrama de eletroforese. São utilizadas, então, sondas radioativas complementares ao DNA não codificante (“DNA lixo”), para marcá-lo. Uma vez que este é hipervariável, varia enormemente de um indivíduo para outro, de modo que cada indivíduo (excetuando-se gêmeos univitelinos) tem um padrão único de bandas marcadas com as referidas sondas. Assim, a coincidência da posição de bandas de amostras distintas no diagrama de eletroforese indica igualdade entre elas, permitindo a confirmação de que o DNA na amostra do suspeito é idêntico àquele da amostra obtida na prova no local do crime, confirmando que a amostra édo suspeito. Assim, no caso em questão, deve-se comparar no diagrama fornecido o DNA do réu (2) com o da amostra masculina obtida na vagina da vítima (4). Observe: Conclui-se então, que a amostra na fração masculina do esfregaço vaginal não possui DNA correspondente ao do réu (como o DNA deve ser idêntico, todas as bandas deveriam ser coincidentes entre o DNA do réu e da amostra). Questão 11: A Comentário: Através das técnicas de exame de DNA, que emprega a eletroforese para separar fragmentos específicos de DNA em um gel, com posterior marcação de fragmentos de DNA de interesse por marcações radioativas chamadas sondas, é possível identificar um indivíduo pela comparação de sua região hipervariável de DNA com a região hipervariável de DNA de seus pais, de quem o indivíduo herdou todo o seu material genético. O texto descreve a aplicação da técnica em identificar a identidade de uma vítima de acidente pelo DNA de seus restos mortais, o que pode ser feito comparando seu DNA com de seus pais para verificar se há compatibilidade ou não. Segundo o texto, “o número de cópias de um mesmo cromossomo por célula maximiza a chance de se obter moléculas não degradadas pelo calor da explosão”, aumentando as chances de se obter DNA viável da vítima para comparação com o DNA de seus pais. Entre as opções, os peritos necessitam escolher, entre cromossomos autossômicos (em cada célula, duas cópias de DNA de cada par de autossomos), cromossomos sexuais (em Coincidente entre o suspeito e a amostra Discordante entre o suspeito e a amostra 14 cada célula, duas cópias de DNA de cromossomo X em mulheres e uma cópia de cromossomo X e outra de cromossomo Y em homens) ou DNA mitocondrial (em cada célula, milhares de cópias, uma vez que há milhares de mitocôndrias, cada qual com um DNA mitocondrial). Assim, como há mais cópias de DNA mitocondrial por célula, a maior chance de obter DNA não degradado pela explosão é exatamente pela análise desse DNA mitocondrial. Questão 12: D Comentário: O DNA mitocondrial tem origem exclusivamente materna, uma vez que o DNA do espermatozoide não permanece no zigoto, uma vez que as mitocôndrias paternas se degeneram. Dessa forma, deverá haver coincidência entre o DNA mitocondrial do rapaz e de sua linhagem materna, ou seja, mãe e avó materna. Questão 13: D Comentário: Cerca de 25% dos gêmeos são monozigóticos, univitelinos ou idênticos, se formando a partir da fecundação do ovócito por um espermatozoide, o que forma um zigoto e um embrião, que então se divide em novos embriões. Consequentemente, eles possuem o mesmo patrimônio genético, de modo que não podem ser diferenciados por exames de DNA. Entretanto, uma vez que altura, peso, padrão de íris e impressões digitais têm um componente ambiental em sua origem, gêmeos univitelinos podem ser diferenciados por exames biométricos que analisam e comparam tais aspectos. Assim, o equipamento do clube que detecta impressões digitais pode diferenciar gêmeos univitelinos, mas o do filme que analisa o DNA das células sanguíneas não pode. Observação: Modernamente, é possível diferenciar o DNA de gêmeos univitelinos não pela técnica tradicional de DNA fingerprint, mas pelo completo sequenciamento do genoma, uma vez que, ao longo da vida, pequenas mutações podem ocorrer diferencialmente entre esses gêmeos univitelinos, as quais não conseguem ser reconhecidas pelo DNA fingerprint, mas sim pelo completo sequenciamento do genoma. Questão 14: C Comentário: Através das técnicas de exame de DNA, que emprega a eletroforese para separar fragmentos específicos de DNA em um gel, com posterior marcação de fragmentos de DNA de interesse por marcações radioativas chamadas sondas, é possível identificar um indivíduo pela comparação de sua região hipervariável de DNA com a região hipervariável de DNA de seus pais, de quem o indivíduo herdou todo o seu material genético. O texto descreve a aplicação da técnica em identificar a paternidade de um indivíduo pela comparação de seu DNA com o de seu suposto pai verificar se há compatibilidade ou não. - Na dúvida entre dois irmãos gêmeos dizigóticos (bivitelinos) em relação à paternidade de uma criança, o exame de DNA pode indicar corretamente o pai, uma vez que o material genético dos gêmeos dizigóticos não é igual (1ª situação, com Alfredo). - Na dúvida entre dois irmãos gêmeos monozigóticos (univitelinos) em relação à paternidade de uma criança, o exame de DNA não tem serventia alguma, uma vez que gêmeos monozigóticos possuem DNA exatamente idêntico, de modo que ambos terão o DNA igualmente compatível com o da criança em questão (2ª situação, com Renato). Questão 15: A Comentário: Os fragmentos de diferentes tamanhos, gerados pelo corte de um DNA com determinada endonuclease de restrição, podem ser separados uns dos outros por meio de uma técnica denominada eletroforese. O processo de eletroforese é realizado em uma placa de gelatina especial (gel); a solução contendo os fragmentos de DNA é colocada em fendas em uma das extremidades do gel, à qual é conectado o polo negativo de uma fonte geradora de corrente elétrica; ao polo oposto do gel é ligado o polo positivo da fonte. A aplicação de uma diferença de potencial na placa de gel faz os fragmentos de DNA se deslocarem em direção ao polo positivo, uma vez que eles possuem carga elétrica negativa. Quanto menor o tamanho dos fragmentos, maior a velocidade com que eles se deslocam. Quando o campo elétrico é desligado, fragmentos de mesmo tamanho estacionam juntos em determinada posição na placa de gelatina, formando uma faixa, ou banda. Pela medida da distância relativa de migração das bandas, é possível calcular o peso molecular, e consequentemente o tamanho, dos fragmentos de DNA que as constituem. A técnica de eletroforese é possível porque a molécula de DNA possui carga elétrica negativa proporcionada pela abundância de grupos fosfato (PO43-), um dos componentes dos desoxirribonucleotídeos. Questão 16: C Comentário: A técnica de eletroforese separa fragmentos de DNA em uma gelatina submetida a uma 15 corrente elétrica, o que é possível porque o DNA tem carga elétrica negativa devido aos seus grupos fosfato (PO43-), sendo repelido pelo polo negativo do sistema de eletroforese a atraído pelo polo positivo. Fragmentos de DNA longos são mais pesados, se deslocando menos no gel, de modo que os fragmentos de DNA são separados pelo seu peso, o que é determinado pelo seu comprimento, isto é, pelo número de nucleotídeos que apresenta. Questão 17: A Comentário: Os fragmentos de diferentes tamanhos, gerados pelo corte de um DNA com determinada endonuclease de restrição, podem ser separados uns dos outros por meio de uma técnica denominada eletroforese. O processo de eletroforese é realizado em uma placa de gelatina especial (gel); a solução contendo os fragmentos de DNA é colocada em fendas em uma das extremidades do gel, à qual é conectado o polo negativo de uma fonte geradora de corrente elétrica; ao polo oposto do gel é ligado o polo positivo da fonte. A aplicação de uma diferença de potencial na placa de gel faz os fragmentos de DNA se deslocarem em direção ao polo positivo, uma vez que eles possuem carga elétrica negativa. Quanto menor o tamanho dos fragmentos, maior a velocidade com que eles se deslocam. Quando o campo elétrico é desligado, fragmentos de mesmo tamanho estacionam juntos em determinada posição na placa de gelatina, formando uma faixa, ou banda. Pela medida da distância relativa de migração das bandas, é possível calcular o peso molecular, e conseqüentemente o tamanho, dos fragmentos de DNA que as constituem. Assim, o fragmento F1 possui o maior peso molecular (2 × 109), de modo a apresentar a menor velocidade de migração, o fragmento F3 possui o segundo maior peso molecular (1 × 107), de modo a apresentar a segunda menor velocidade demigração, e o fragmento F2 possui o terceiro maior peso molecular (1 × 106), ou seja, o menor peso molecular, a apresentando a terceira menor velocidade de migração, ou seja, a maior velocidade de migração. Questão 18: D Comentário: Os fragmentos de diferentes tamanhos, gerados pelo corte de um DNA com determinada endonuclease de restrição, podem ser separados uns dos outros por meio de uma técnica denominada eletroforese. O processo de eletroforese é realizado em uma placa de gelatina especial (gel); a solução contendo os fragmentos de DNA é colocada em fendas em uma das extremidades do gel, à qual é conectado o polo negativo de uma fonte geradora de corrente elétrica; ao pólo oposto do gel é ligado o pólo positivo da fonte. A aplicação de uma diferença de potencial na placa de gel faz os fragmentos de DNA se deslocarem em direção ao polo positivo, uma vez que eles possuem carga elétrica negativa. Quanto menor o tamanho dos fragmentos, maior a velocidade com que eles se deslocam. Quando o campo elétrico é desligado, fragmentos de mesmo tamanho estacionam juntos em determinada posição na placa de gelatina, formando uma faixa, ou banda. Pela medida da distância relativa de migração das bandas, é possível calcular o peso molecular, e consequentemente o tamanho, dos fragmentos de DNA que as constituem. Após a fragmentação da molécula de DNA representada, nos pontos de corte indicados, a eletroforese separa os fragmentos, do polo negativo para o polo positivo, do maior para o menor. Assim, a leitura do pólo positivo para o pólo negativo será do menor fragmento para o maior (no caso da questão, o tamanho dos fragmentos é determinado visualmente, por aproximação): C (menor) – G – F – D – E – A – B (maior). Questão 19: C Comentário: Genoma é o conjunto de todos os genes de um indivíduo (ou espécie). “Projetos Genoma” têm o objetivo de sequenciar os genes de um indivíduo (ou espécie), ou seja, determinar a sequência de bases nitrogenadas no DNA de cada gene. Identificando a sequência de cada gene, pode-se deduzir a sequência de bases de seus respectivos RNAm e, através do Código Genético (relação entre códons e aminoácidos), deduzir a sequência de aminoácidos no peptídio codificado, para então determinar a função de cada gene. O Código Genético é conhecido desde o início da década de 1960, e sabe-se que ele é universal, ou seja, essencialmente o mesmo para todas as formas de vida. Questão 20: A Comentário: Genoma é o conjunto de todos os genes de um indivíduo (ou espécie). “Projetos Genoma” têm o objetivo de sequenciar os genes de um indivíduo (ou espécie), ou seja, determinar a sequência de bases nitrogenadas no DNA de cada gene. Identificando a sequência de cada gene, pode-se deduzir a sequência de bases de seus respectivos RNAm e, através do código genético (relação entre códons e aminoácidos), deduzir a sequência de aminoácidos no peptídio codificado, para então determinar a função de cada gene. 16 Questão 21: B Comentário: Analisando cada item: Item I: falso: A compreensão das funções de cada gene pode elucidar os mecanismos por trás de várias doenças e auxiliar no seu tratamento, mas não se pode afirmar que todas as doenças passarão a ter cura. Item II: verdadeiro: A identificação de genes relacionados a doenças e sua detecção em indivíduos através de técnicas de exame de DNA proporcionarão um diagnóstico precoce de doenças genéticas e de fundo genético. Item III: verdadeiro: A identificação da função de cada gene vai permitir a associação de determinado gene a alguma condição patológica em particular. Item IV: falso: Não há métodos preventivos contra doenças hereditárias. Entretanto, a identificação de genes relacionados a doenças nos genitores pode permitir, através de aconselhamento genético, que casais com alto risco de terem filhos doentes optem por não ter crianças, bem como a identificação de embriões com genes para doenças em técnicas de fertilização in vitro permitirão a seleção de embriões saudáveis para a gravidez. Questão 22: A Comentário: Aconselhamento genético é o estudo dos genótipos de um casal e seus parentes para estiar a chance de uma criança ser afetada por alguma doença já manifestada em membros da família em questão. Observação: Analisando os demais termos: - Genoma é o conjunto de todo o DNA do organismo, sendo que o mapeamento do genoma consiste na determinação da sequência de bases nitrogenadas dos nucleotídeos de todo esse DNA; - Risco genético é a possibilidade de desenvolvimento de uma certa doença genética; - PCR ou Reação de Cadeia de Polimerase é uma técnica que emprega uma enzima denominada TAQ DNA polimerase, extraída de bactérias Thermus aquaticus, para produzir várias cópias de uma molécula de DNA, num processo denominado clonagem ou amplificação de DNA in vitro; - Melhoramento genético ou seleção artificial é o processo de seleção de características desejáveis em plantas ou animais domésticos através de cruzamentos controlados entre indivíduos com as características desejadas. Questão 23: D Comentário: O termo Eugenia designa o estudo dos agentes sob o controle social que podem melhorar ou empobrecer as qualidades raciais das futuras gerações seja física ou mentalmente. Na prática, a Eugenia visa a eliminação de defeitos genéticos de uma população, semdo um tema muito controverso e sujeito a questionamentos éticos. Ao longo da história da humanidade, especialmente nos regimes totalitários da primeira metade do século XX, práticas eugenistas incluíram a segregação, a castração e até a eliminação de indivíduos doentes ou de “raças” consideradas inferiores pelos grupos dominantes. Com os resultados obtidos com o Projeto Genoma Humano e a identificação de genes relacionados a doenças ou ao risco de doenças, existe um sério receio de que esses dados venham a ser usadas em práticas eugenistas, com discriminação genética e seleção de embriões. Como o termo diz respeito a humanos, o melhoramento genético das raças de rebanhos bovinos não é considerado uma prática de Eugenia. Questão 24: C Comentário: O termo genoma descreve o conjunto de genes de um determinado organismo, enquanto que o termo proteoma descreve o conjunto de proteínas expressas pelo genoma de um organismo. Questão 25: B Comentário: Analisando as afirmações de cada estudante: - Ao afirmar que a identidade genética individual pode ser estabelecida pela técnica DNA fingerprint, ou impressão digital genética, EDUARDO está correto, mas como esta técnica compara trechos de DNA não codificante (“DNA lixo”), sua afirmação como um todo está incorreta. - Ao afirmar que enzimas de restrição podem cortar o DNA em pontos determinados, MARIANA está correta. - Ao afirmar que plasmídeos são vetores na técnica do DNA recombinante, LAURA está correta (dá-se o nome de vetor ao DNA ao qual o gene de interesse é adicionado, para que seja clonado e transferido para a célula a ser modificada; o vetor pode ser um vírus modificado ou um plasmídio bacteriano). - Genoma é o conjunto de genes de um indivíduo ou espécie, sendo o proteoma o conjunto de proteínas expressas pelo genoma, de modo que a afirmação de RAFAEL está correta. - A vacina de DNA consiste na aplicação de um DNA recombinante contendo o gene para a produção do antígeno. Assim, o indivíduo vacinado passa a produzir o antígeno em questão, e seu sistema imune reage produzindo anticorpos e células de memória contra o patógeno em questão. Desse modo, a afirmação de 17 JOANA está incorreta, uma vez que as vacinas genéticas não inoculam microrganismos, mas seu material genético. Questão 26: B Comentário: A técnica de PCR (Reação em Cadeia de Polimerase) emprega uma enzima denominada TAQ polimerase, extraída de bactérias Thermus aquaticus, para produzir várias cópias de uma molécula de DNA, num processo denominado clonagem ou amplificação deDNA, útil em técnicas como o exame de DNA para criar cópias de uma amostra de DNA de interesse até que se obtenha DNA suficiente para a eletroforese. Esse DNA de interesse pode ser um gene em particular, no caso do diagnóstico genético de doenças, ou DNA lixo (hipervariável), como as VNTR (trechos de DNA lixo com número variável de repetições de sequências curtas de bases nitrogenadas) no DNA fingerprint para identificação de pessoas em criminalística ou análise de parentesco. Assim: Item I: verdadeiro: Antes da PCR, para que se pudesse visualizar as bandas de eletroforese, havia a necessidade de se ter grande quantidade de DNA de interesse. Item II: fals:. A PCR apenas copia trechos do DNA in vitro, ou seja, fora de organismos vivos, usando DNA polimerases de bactérias. Item III: verdadeiro: A técnica da PCR permitiu a obtenção de grandes quantidades de DNA de interesse através de ciclo de replicação (amplificação). Item IV: falso: O DNA a ser amplificado é submetido a temperaturas altas, acima de 40°C para desnaturar as fitas de DNA, ou seja, quebrar as pontes de hidrogênio para separar as fitas e expor suas bases nitrogenadas para que se promova a replicação do mesmo; ao baixar a temperatura, o Questão 27: D Comentário: O exame de DNA fingerprint (“impressão digital de DNA”) para paternidade é feito pelo corte do DNA dos indivíduos envolvidos (criança, supostas mães e supostos pais) através de enzimas de restrição específicas seguido pela separação dos fragmentos de DNA através da técnica de eletroforese. Em seguida, algumas bandas são marcadas com sondas radioativas específicas para um DNA de interesse que se deseja analisar. Por fim, as bandas marcadas pelas sondas radioativas podem então ser comparadas para que se analise a coincidência de trechos de DNA entre os indivíduos pesquisados. Assim, analisando cada item: Item A: verdadeiro: O teste de paternidade pode ser realizado com qualquer aostra de DNA devido ao princípio da constância genética, pelo qual todas as células do apresentam o mesmo DNA, de modo que o exame pode ser feito com amostras de sangue, urina, saliva, etc.. Item B: verdadeiro: No caso dos exames de paternidade, as sequências de DNA marcadas com sondas radioativas e que geram bandas a serem comparadas correspondem ao DNA lixo (hipervariável), particularmente os microssatélites, também chamados VNTR ou STR, que são trechos de DNA lixo com uma sequência curta de nucleotídeos (de 1 a 6 nucleotideos) que se repete um número variável de vezes, de centenas a milhares de vezes, sendo que o número de repetições varia de indivíduo para indivíduo, sendo herdado dos pais). Como as sequências dos microssatélites são conhecidas, pode- se mais facilmente fabricar sondas radioativas (com DNA radioativo complementar aos mesmos) e marcar os trechos de DNA onde ocorrem. Outra vantagem é que, como a eletroforese separa os trechos de DNA pelo tamanho, números diferentes de repetições dos microssatélites geram bandas de tamanhos diferentes, que ocuparão posições diferentes no diagrama de eletroforese, sendo fácil de identificar a diferença do número de repetições desses microssatélites entre indivíduos pela posição diferente das bandas de DNA no diagrama de eletroforese. Item C: verdadeiro: Como mencionado acima, as sequências que determinam o DNA fingerprint são designadas por VNTRs, sendo as mesmas formadas por repetições de unidades compostas de poucos nucleotídeos. Item D: falso: Os fragmentos de DNA nuclear são submetidos à eletroforese em gel para separação, sendo formados por DNA fita simples. Para marcar as VNTRs, os fragmentos têm suas cadeias separadas (e não unidas) pela desnaturação in situ para que possam ser pareadas com as sondas radioativas. Item E: verdadeiro: O exame de DNA tem que ser realizado a partir de células nucleadas, onde o DNA nuclear é isolado e depois cortado através da utilização de enzimas de restrição específicas para a obtenção de VNTRs. Questão 28: D Comentário: Mosaico é o termo que descreve, em genética, um indivíduo que apresenta células de constituição genética distinta, podendo surgir devido a várias situações, sendo a mais comum a ocorrência de mutações somáticas, ou seja, mutações em células não sexuais, as quais não são hereditárias. Em exames de DNA, a ocorrência de mosaicos pode dificultar a análise de paternidade e a identificação de criminosos, uma 18 vez que a coleta de DNA das células diferentes do indivíduo em mosaico mostra um DNA diferente da maioria das células do indivíduo. Assim, analisando cada item: Item A: falso: O mosaicismo pode surgir a partir de mutações espontâneas, mas não necessariamente resultam em lesões malignas, ou seja, cânceres. Item B: falso: O mosaicismo pode ocorrer em poucas células de um indivíduo que, adulto, tem trilhões de células, sendo muitas vezes difícil de ser identificado. Item C: falso: Se o mosaicismo ocorrer no embrião antes da separação das células germinativas (que podem sofrer meiose para originar os gametas) e das células somáticas (que não podem sofrer meiose e não têm relação direta com a reprodução). Se essa mutação ocorrer nas células que originam as células germinativas, todos os gametas do indivíduo terão o gene mutante e, consequentemente, 100% de seus descendentes terão o gene mutante; se essa mutação ocorrer nas células que originam somente as células somáticas, nenhum dos gametas do indivíduo terá o gene mutante e, consequentemente, 100% de seus descendentes não terão o gene mutante. Item D: verdadeiro: A análise de várias células de um indivíduo através do exame de DNA pode indicar quais são aquelas portadoras de mosaicismo pela sequência diferente de nucleotídeos em seu DNA mutante. Item E: falso: No exame de DNA fingerprint (“impressão digital de DNA”) para a identificação de criminosos, compara-se o DNA de uma amostra encontrada no local do crime com o DNA do suspeito, sendo confirmado que a amostra de DNA é realmente do suspeito apenas se houver 100% de coincidência entre os DNA analisados. Assim, mesmo que uma outra pessoa apresente uma mutação semelhante à do suspeito, é impossível que apresente 100% de coincidência em relação a sequência de nucleotídeos, de modo a não haver risco de uma pessoa ser condenada injustamente pelo crime. Entretanto, o criminoso portador de mosaicismo pode não ser identificado positivamente caso a amostra de DNA no local do crime seja comparada com uma célula com DNA diferente daquele da amostra. Questão 29: E Comentário: Os exames de DNA permitem a comparação de DNA entre amostras distintas para fins diversos como determinação de paternidade, identificação de cadáveres e identificação de criminosos. Analisando cada item: Item A: falso: O DNA pode ser destruído em situações extremas, como ocorre em temperaturas elevadas que ocorrem em incêndios e explosões. No entanto, pode ser encontrada alguma amostra intacta de DNA nos tecidos carbonizados, a qual, mesma em pequenas quantidades, pode ser usada em exames de DNA. Item B: falso: A quantidade de DNA nuclear na célula é bem maior que a de DNA mitocondrial. No caso da identificação de corpos carbonizados, o DNA mitocondrial é muito útil por apresentar-se em várias cópias com sequências idênticas de nucleotídeos, o que possibilita uma maior chance de que parte desse DNA mitocondrial esteja intacto para a comparação com o DNA de parentes próximos. Item C: falso: A tipagem sanguínea não é 100% confiável para a determinação de paternidade. Item D: falso: O DNA mitocondrial é inteiramente herdado da mãe, uma vez que as mitocôndrias dos espermatozoides degeneram após a fecundação. Item E: verdadeiro: Como o DNA mitocondrial é de origem materna, não pode ser usado na determinação da paternidade. Questão 30: A Comentário: A técnica de sequenciamento de bases nitrogenadas de uma cadeia de DNA baseia-se na construção de cadeiascomplementares ao DNA a ser sequenciado, utilizando nucleotídeos normais de DNA (desoxirribonucleotídeos) e nucleotídeos especiais (didesoxirribonucleotídeos), com um hidrogênio no carbono 3’, ao invés da hidroxila que normalmente ocorre; esses não permitem a adição de novos nucleotídeos para o crescimento da cadeia, uma vez que não possuem a hidroxila do carbono 3’ para fazer uma ligação fosfodiéster 3’5’. Assim, uma vez que uma nova cadeia de DNA produzida incorpora um nucleotídeo especial, não pode mais receber nucleotídeos, e seu crescimento é interrompido. 19 Várias cópias da cadeia de DNA a ser sequenciada são feitas, com nucleotídeos normais e nucleotídeos especiais, gerando cópias do DNA com comprimentos diversos, desde aquelas que possuem todos os nucleotídeos a serem sequenciados, como aquelas que possuem um nucleotídeo a menos (por terem incorporado como penúltimo nucleotídeo um didesoxirribonucleotídeo que interrompe o crescimento da cadeia impedindo a adição do último nucleotídeo), como aquelas que possuem dois nucleotídeos a menos (por terem incorporado como antepenúltimo nucleotídeo um didesoxirribonucleotídeo que interrompe o crescimento da cadeia impedindo a adição dos dois últimos nucleotídeos), e daí por diante. Essas várias cadeias de comprimentos diversos são então separadas por eletroforese, gerando uma gradação de cadeias de DNA no diagrama de eletroforese, da maior (com todos os nucleotídeos a serem sequenciados) para a menor (com apenas um nucleotídeo a ser sequenciado, uma vez que a cadeia iniciou sua formação já pelo didesoxirribonucleotídeo que interrompe o crescimento da cadeia). Assim, basta analisar o último nucleotídeo de cada banda do diagrama de eletroforese que se tem o sequenciamento das bases nitrogenadas, de cima para baixo no diagrama, do último para o primeiro nucleotídeo no DNA. Para identificar a base nitrogenada do último nucleotídeo contido na banda (didesoxirribonucleotídeo), este é marcado com material radioativo. Observe que o sequenciamento é feito na verdade com a cadeia complementar à original, uma vez que se sequencia a cadeia filha gerada na replicação. Assim, se a sequência em análise é GTACTCGA, serão produzidas na replicação do DNA cadeias complementares ACTGAGCT (com 8 nucleotídeos), ACTGAGC (com 7 nucleotídeos), ACTGAG (com 6 nucleotídeos), etc, já organizadas abaixo no diagrama de eletroforese (com o nucleotídeo sublinhado sendo o didesoxirribonucleotídeo que interrompe a replicação): Ou, lendo no diagrama de eletroforese do texto: Pólo negativo (fragmentos maiores) Pólo positivo (fragmentos menores) 8ª base 7ª base 6ª base 5ª base 4ª base 3ª base 2ª base 1ª base
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