Questões de Biotecnologia e engenharia genética da PISM
8 questões oficiais da PISM sobre Biotecnologia e engenharia genética, de 2017 a 2026, com gabarito e resolução comentada. Dificuldade estimada: 6 fáceis, 2 médias.
Treine Biotecnologia e engenharia genética com 8 questões da PISM
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Microrganismos, plantas e animais considerados transgênicos são produzidos para expressar genes de interesse de outra espécie, passando a apresentar características que naturalmente não possuem. De forma geral, os transgênicos são utilizados em processos industriais ou para aprimorar práticas agrícolas.
A produção de transgênicos está CORRETAMENTE exemplificada no processo de
A
cruzamentos entre linhagens de uma mesma espécie de milho resultando uma linhagem híbrida que apresenta qualidade superior às de origem.
B
incorporação do gene de uma bactéria que induz a produção de pró-toxina inseticida no genoma de milho, barateando o controle de pragas.
C
introduzir uma combinação de genes (plasmídeo) obtida de bactérias que metabolizam petróleo em bactérias marinhas para limpeza de oceanos.
D
plantar cultivares de trigo com diferentes interações com insetos numa mesma lavoura para garantir maior produtividade em caso de ataque de pragas.
E
produção de raças de cachorros através de cruzamentos para obter indivíduos com características específicas e de interesse comercial.
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Gabarito: B
Transgênico é o organismo que recebe gene de outra espécie por engenharia genética.
O milho Bt é o exemplo clássico: recebe um gene da bactéria Bacillus thuringiensis que produz uma toxina inseticida. A lagarta que come a planta morre, e o agricultor gasta menos com inseticidas. É a alternativa B.
A, D e E: cruzamentos, híbridos, raças de cães e consórcio de cultivares são melhoramento por seleção ou manejo, sem transferência de genes entre espécies.
C: é a alternativa que mais atrai. Mas ela fala só em passar plasmídeos de bactérias para bactérias, sem dizer que o gene vem de outra espécie e é expresso como característica nova, que é o que define o transgênico no enunciado. Plasmídeos circulam naturalmente entre bactérias (conjugação), então o exemplo não caracteriza transgenia com segurança. A B descreve sem ambiguidade um gene de bactéria inserido no genoma de uma planta.
Resposta: B
Dica: cruzamento e seleção artificial ≠ transgenia; transgenia exige DNA de outra espécie inserido em laboratório.
As ferramentas da engenharia genética tiveram importância fundamental para o desenvolvimento das vacinas de RNA que auxiliaram no combate à pandemia da COVID-19. As vacinas de RNA induzem a produção de antígenos que estimulam o sistema imunológico humano a produzirem anticorpos e células de defesa que protegem o organismo da infecção.
Neste contexto, a engenharia genética contribuiu para o desenvolvimento de vacinas de RNA devido à (ao)
A
alteração do genoma humano para o aumento da resistência aos vírus.
B
desenvolvimento de vírus expressando enzimas de restrição.
C
geração de células de defesa modificadas geneticamente para o aumento da resposta imune.
D
produção de vírus inativados para estimularem o sistema imunológico.
E
síntese de um RNAm sintético responsável pela produção de uma proteína viral.
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Gabarito: E
As vacinas de RNA (como as da Pfizer e da Moderna contra a COVID-19) levam para as células um RNA mensageiro sintético, produzido em laboratório com técnicas de engenharia genética. Esse RNAm contém a "receita" de uma proteína do vírus (a proteína S, ou spike). As células do vacinado leem o RNAm, produzem a proteína, e o sistema imune aprende a reconhecê-la, formando anticorpos e células de memória.
A: a vacina não altera o genoma humano; o RNAm não entra no DNA e é degradado.
B: não há vírus com enzimas de restrição na vacina.
C: a vacina não modifica células de defesa.
D: vírus inativado é outra tecnologia (como a CoronaVac), sem RNAm.
Resposta: E
Dica: vacina de RNAm = instrução para fabricar o antígeno; vacina inativada = o próprio vírus morto.
Uma estratégia recente no combate ao vetor da dengue é o uso de mosquitos modificados geneticamente. Nessa técnica, os mosquitos machos recebem a injeção de uma molécula de DNA que possui um gene que impede o desenvolvimento de seus descendentes e outro que permite a identificação dos insetos quando submetidos a uma determinada iluminação. Essa molécula de DNA é colocada ainda na fase de ovo do Aedes aegypti. Os machos produzidos são soltos no ambiente para que possam se acasalar com as fêmeas presentes no local e gerar descendentes que morrerão antes de chegar à fase adulta pela presença do gene letal. Como os mosquitos não chegarão à idade reprodutiva, a população do Aedes tenderá a diminuir com o tempo, levando ao controle biológico da dengue.
O processo descrito acima corresponde a:
A
Produção de Clones.
B
Melhoramento Genético.
C
Terapia Genômica.
D
Mutação.
E
Produção de Organismos Transgênicos.
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Gabarito: E
O texto descreve a inserção de genes (um gene letal para a prole e um gene marcador que brilha sob certa luz) no DNA do mosquito, ainda na fase de ovo. Organismo que recebe DNA introduzido em laboratório é um organismo geneticamente modificado; quando o gene vem de outra espécie (como o gene de fluorescência), ele é chamado de transgênico.
Clones são cópias geneticamente idênticas de um organismo; aqui não se copia nada.
Melhoramento genético clássico seleciona e cruza indivíduos, sem inserir DNA.
Terapia gênica corrige genes defeituosos de um paciente, para tratar uma doença.
Mutação é uma alteração espontânea ou induzida no DNA, não a inserção planejada de um gene pronto.
Resposta: E
Dica: "colocar um gene novo no genoma" = transgênico/OGM; "cópia idêntica" = clone; "corrigir gene doente de uma pessoa" = terapia gênica.
A modificação genética da bactéria Escherichia coli foi um marco do início da Engenharia Genética há mais de 40 anos. Desde essa data até agora houve um extraordinário avanço das técnicas de manipulação genética. O primeiro transplante de genes bem sucedido entre animais de duas espécies diferentes foi feito em 1981, quando fragmentos de DNA de um coelho, contendo o gene para hemoglobina, foram injetados em células-ovo de camundongo, resultando em um organismo que, por ação humana, tinha sequência de DNA de outra espécie inserida em seu genoma. O ser vivo que resulta desse tipo de técnica recebe o nome de:
A
Clone.
B
Triploide.
C
Híbrido.
D
Transgênico.
E
Aneuploide.
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Gabarito: D
O camundongo recebeu, por ação humana, um gene de outra espécie (o gene da hemoglobina do coelho) inserido no seu genoma. Organismo com DNA de outra espécie introduzido por engenharia genética é um transgênico (um tipo de organismo geneticamente modificado).
Resposta: D.
Por que as outras não servem: - A: clone é cópia geneticamente idêntica de outro organismo. - B e E: triploide (3 conjuntos de cromossomos) e aneuploide (cromossomo a mais ou a menos) são alterações no número de cromossomos. - C: híbrido vem do cruzamento natural ou induzido entre espécies, não da inserção de um gene.
Dica: transgênico = gene de outra espécie; OGM = qualquer alteração genética feita em laboratório.
A determinação de paternidade pelo DNA foi introduzida no Brasil trinta anos atrás, em 1988, com a contribuição do Núcleo de Genética Médica de Minas Gerais. Desde então o procedimento alavancou uma verdadeira revolução judicial e social, agilizando a solução de milhares de casos de determinação de paternidade e permitindo a solução de problemas de paternidade na esfera extrajudicial, no seio das famílias.
(PENA, Sérgio. Considerações bioéticas sobre a determinação da paternidade pelo DNA. Minas Faz Ciência, edição especial Bioética, nov. 2018.)
Marque a alternativa INCORRETA sobre características hereditárias e testes genômicos:
A
O teste de paternidade é possível a partir de análises comparativas entre o DNA nuclear da mãe, do filho e do suposto pai.
B
O teste de paternidade compara os alelos do filho aos do suposto pai, sendo que, para a confirmação da paternidade, todos os alelos do filho devem corresponder aos do suposto pai.
C
O teste de maternidade é 100% confiável, já que o DNA mitocondrial do ser humano é herdado apenas do genitor feminino.
D
O teste de paternidade pressupõe que a constituição genética do filho é gerada a partir de metade dos cromossomos da mãe e metade dos cromossomos do pai.
E
A determinação da paternidade constitui uma aplicação prática das informações sobre a variabilidade genética humana obtidas através do Projeto Genoma Humano.
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Gabarito: B
A questão pede a incorreta.
A: correta — o teste compara marcadores do DNA nuclear de mãe, filho e suposto pai.
B: incorreta — o filho recebe metade dos alelos da mãe e metade do pai. Para confirmar a paternidade, os alelos do filho que não vieram da mãe devem estar no suposto pai; não é preciso que todos os alelos do filho correspondam aos dele.
C: o DNA mitocondrial vem só da mãe, por isso é usado para conferir a linhagem materna.
D: correta — metade dos cromossomos vem de cada genitor.
E: correta — o teste aplica o conhecimento da variabilidade genética humana.
Resposta: B
Dica: em herança autossômica, cada locus do filho tem um alelo de cada genitor — nunca “todos” de um só.
A produção dos transgênicos descrita no texto acima só foi possível devido à descoberta das enzimas de restrição. Essas enzimas podem cortar a dupla-hélice de DNA em pontos específicos. Um fragmento do DNA humano cortado com a enzima de restrição EcoRI pode ser ligado a qual tipo de ácido nucléico? Assinale a alternativa CORRETA:
A
RNA viral sem cortes com enzimas de restrição.
B
DNA bacteriano sem cortes com enzimas de restrição.
C
RNA viral cortado com uma enzima de restrição diferente.
D
DNA bacteriano cortado com a mesma enzima de restrição.
E
DNA humano cortado com uma enzima de restrição diferente.
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Gabarito: D
Uma enzima de restrição como a EcoRI corta o DNA sempre na mesma sequência e deixa "pontas coesivas", trechos de fita simples complementares entre si. Um fragmento cortado com EcoRI só se encaixa em outro DNA aberto pela mesma enzima: as pontas pareiam e a DNA ligase as une.
Na produção da insulina transgênica, o gene humano é inserido no plasmídeo de uma bactéria aberto com a mesma enzima: é o DNA bacteriano cortado com a mesma enzima de restrição.
Resposta: D
Por que as outras atraem: um DNA sem cortes (B) não tem onde receber o fragmento; enzimas diferentes (C e E) geram pontas que não se complementam; o RNA viral (A e C) não é a molécula que recebe o gene nessa técnica.
