Procedimentos capazes de realizar alterações no genoma
têm sido desenvolvidos desde a década de noventa do século
passado.
A repetição palindrômica curta regularmente
interespaçada em cluster (CRISPR), geralmente denominado de
RNA guia, e a proteína (Cas-9) associada a ela constituem o
sistema CRISPR/Cas9. O sistema CRISPR/Cas9 é considerado o
sistema mais eficaz de edição de gênica. Ele baseia-se na
capacidade das enzimas Cas de cortar um fragmento de DNA
específico quando associadas a um RNA de reconhecimento
adequado, um RNA guia. Outro sistema de edição gênica foi
relatado em dois estudos publicados em 2024 na revista Nature.
Esse novo sistema consiste em uma recombinase, derivada de
elementos conhecidos como genes saltadores, conectada a um
RNA guia, que se liga fisicamente, ou faz a ponte, entre duas
sequências de DNA. Os autores denominaram esse mecanismo de
edição gênica de edição ponte.
Tendo em vista os sistemas de edição gênica relatados no texto precedente, julgue o item a seguir.A proteína Cas-9 na ausência do RNA guia cliva ligações N-glicosídicas entre as bases nitrogenadas, promovendo no DNA quebras de fita simples.
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CRISPR-Cas9: função da proteína Cas-9 e do RNA guia
Gabarito: ❌ ERRADO. A afirmativa está incorreta porque a proteína Cas-9, na ausência do RNA guia, não cliva ligações N-glicosídicas entre bases nitrogenadas nem promove quebras de fita simples no DNA. A Cas-9 é uma endonuclease que corta o DNA de fita dupla, e essa clivagem depende da associação com o RNA guia, que a direciona para a sequência específica. A quebra de ligações N-glicosídicas (entre a base nitrogenada e a desoxirribose) é uma característica de enzimas como as DNA glicosilases, envolvidas no reparo por excisão de bases, e não da Cas-9.
O texto-base descreve o sistema CRISPR/Cas9 como o mais eficaz de edição gênica, baseado na capacidade das enzimas Cas de cortar um fragmento de DNA específico quando associadas a um RNA de reconhecimento adequado, o RNA guia. Isso já indica que a atividade de corte da Cas-9 é dependente do RNA guia. A afirmativa, ao contrário, atribui à Cas-9 uma função de clivagem de ligações N-glicosídicas na ausência do RNA guia, o que é um erro conceitual duplo: (1) a Cas-9 não cliva ligações N-glicosídicas, e (2) sem o RNA guia, ela não cliva o DNA de forma específica.
Para entender a pegadinha, é preciso distinguir os tipos de quebra no DNA e as enzimas envolvidas:
Quebra de fita simples (single-strand break): pode ser feita por enzimas como as topoisomerases ou por radiação, mas não é a função da Cas-9.
Quebra de fita dupla (double-strand break): é o que a Cas-9 faz, mas apenas quando guiada pelo RNA guia.
Ligações N-glicosídicas: são as ligações entre a base nitrogenada e o açúcar (desoxirribose) no nucleotídeo. Enzimas que clivam essas ligações são as DNA glicosilases, que atuam no reparo por excisão de bases (BER), removendo bases danificadas.
A banca explora a confusão entre os diferentes tipos de enzimas que atuam sobre o DNA e seus mecanismos. O candidato que não domina a função específica da Cas-9 pode ser induzido a aceitar a afirmativa, mas ela está claramente errada.
Cas-9 (CRISPR): Tipo de enzima (Endonuclease, Cliva esqueleto fosfodiéster); Quebra que produz (Fita dupla (DSB)); Dependência (Sem RNA guia: inativa, RNA guia direciona ao alvo); DNA glicosilase (reparo BER) (Cliva ligação N-glicosídica, Remove base danificada)
Item — ❌ ERRADO
A afirmativa está errada por três motivos principais:
A Cas-9 não cliva ligações N-glicosídicas: essa é a função de enzimas de reparo, como as DNA glicosilases, que removem bases nitrogenadas danificadas (por exemplo, uracila ou bases oxidativas) do DNA. A Cas-9 é uma endonuclease que corta o esqueleto de fosfodiéster do DNA, não as ligações entre base e açúcar.
A Cas-9 promove quebras de fita dupla, não de fita simples: a Cas-9, quando ativa, gera uma quebra de fita dupla (DSB) no DNA, que é o mecanismo que permite a edição gênica. Quebras de fita simples são produzidas por outras enzimas, como as topoisomerases, e não pela Cas-9.
A atividade da Cas-9 depende do RNA guia: sem o RNA guia, a Cas-9 não consegue reconhecer e clivar a sequência-alvo. O RNA guia é essencial para direcionar a enzima ao local correto do genoma. Na ausência do RNA guia, a Cas-9 permanece inativa, não realizando nenhuma clivagem.
Portanto, a afirmativa está incorreta em todos os seus elementos: a enzima, o tipo de ligação clivada, o tipo de quebra e a dependência do RNA guia.
NÃO CAIA NESSA!
A banca mistura conceitos de diferentes enzimas que atuam no DNA. Ela troca a função da Cas-9 (endonuclease que corta a dupla fita, guiada por RNA) pela função de uma DNA glicosilase (que cliva ligações N-glicosídicas em reparo por excisão de bases). Além disso, inverte o tipo de quebra: a Cas-9 faz quebra de fita dupla, não de fita simples. Fique atento: a Cas-9 sem o RNA guia não age, e a clivagem de ligações N-glicosídicas é típica do reparo por excisão de bases, não da edição gênica.