Questão de Biologia — Cultura de Células — CESPE / CEBRASPE 2025
Biologia›Cultura de Células
Código
ce406499
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
EMBRAPA
Ano
2025
Cargo
Pesq ( )
O gráfico acima apresenta os dados de crescimento bacteriano em sistema fechado (batelada) de diferentes isolados e linhagens. Os cinco cultivos foram realizados simultaneamente, em frascos separados e nas mesmas condições de espaço, volume, temperatura, agitação e meio de cultivo. A aferição do crescimento foi realizada a cada hora, no período total de 24 h, pela medição da turbidez do meio de cultivo líquido no comprimento de ondas de 600 nm. Os isolados selvagens A, B e C são da mesma espécie, mas foram obtidos de solos de diferentes regiões do Brasil. Após o sequenciamento e a comparação dos genomas dos 3 isolados, foi identificada uma deleção de 3 aminoácidos no sítio ativo da enzima X do isolado A e a inserção de um transposon na região 3` do gene codificante de uma bomba de H+ (prótons) da membrana citoplasmática do isolado B. O isolado C foi modificado por engenharia genética com a deleção dos mesmos 3 aminoácidos que são ausentes no sítio ativo da enzima X do isolado A, gerando a linhagem mutante D. O isolado C também foi modificado com a inserção do transposon observado no isolado B, no mesmo locus, gerando a linhagem mutante E.
Considerando as informações contidas no gráfico e no texto anteriormente apresentados, julgue o item a seguir.
A identificação dos isolados A, B, C e suas variações genômicas poderia ser antecipada em uma bioprospecção metagenômica, mas as características fenotípicas observadas no gráfico são específicas de cada cultura pura em seu ambiente experimental.
CCerto
EErrado
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GabaritoC — Certo
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Bioprospecção metagenômica e cultura pura: genótipo × fenótipo
Gabarito: CERTO. A afirmação está correta porque a metagenômica permite identificar variações genômicas (como as deleções e inserções descritas) diretamente do DNA ambiental, sem necessidade de cultivo, mas as características fenotípicas observadas no gráfico — as curvas de crescimento em batelada — são expressas apenas em cultura pura, sob condições experimentais controladas. A distinção central é entre a informação genotípica (acessível por metagenômica) e a expressão fenotípica (dependente do cultivo isolado).
A metagenômica é uma abordagem que analisa o material genético recuperado diretamente de amostras ambientais (solo, água, etc.), sem a necessidade de isolar e cultivar os microrganismos individualmente. Essa técnica permite identificar a diversidade genética presente na amostra, incluindo genes de interesse biotecnológico, como os que codificam enzimas com potencial industrial. No caso descrito, a deleção de 3 aminoácidos no sítio ativo da enzima X do isolado A e a inserção de um transposon no gene da bomba de H+ do isolado B são variações genômicas que poderiam, em tese, ser detectadas pela análise metagenômica do solo de onde esses isolados foram obtidos. A metagenômica revela o potencial genético da comunidade microbiana, mas não informa como esses genes se expressam em um contexto fisiológico específico.
Por outro lado, o fenótipo observado no gráfico — as curvas de crescimento em sistema fechado (batelada) — é o resultado da interação entre o genótipo e o ambiente. Em uma cultura pura, cada isolado ou linhagem é cultivado isoladamente, em condições controladas e padronizadas (mesmo meio, temperatura, agitação, volume). As diferenças nas curvas de crescimento (fase lag, taxa de crescimento exponencial, densidade máxima, etc.) refletem as consequências fisiológicas das alterações genéticas. Por exemplo, a deleção no sítio ativo da enzima X pode comprometer uma via metabólica essencial, resultando em crescimento mais lento ou menor densidade populacional. A inserção do transposon no gene da bomba de H+ pode afetar a homeostase do pH intracelular, influenciando a capacidade de crescimento em determinadas condições. Esses efeitos fenotípicos só podem ser observados e quantificados quando o microrganismo é cultivado isoladamente, em um ambiente controlado, como feito no experimento.
A distinção entre genótipo e fenótipo é fundamental. O genótipo é a constituição genética de um organismo, enquanto o fenótipo é o conjunto de características observáveis, resultante da interação entre o genótipo e o ambiente. A metagenômica fornece informações sobre o genótipo (sequências de DNA), mas não sobre o fenótipo. Para estudar o fenótipo, é necessário cultivar o organismo em condições específicas e observar suas características. No contexto da bioprospecção, a metagenômica é uma ferramenta poderosa para identificar genes de interesse, mas a validação funcional desses genes (por exemplo, a atividade de uma enzima) requer a expressão em um organismo hospedeiro e a realização de ensaios fenotípicos.
A pegadinha desta questão está em confundir a capacidade de detectar variações genômicas (metagenômica) com a capacidade de prever ou observar características fenotípicas (cultura pura). A banca explora a diferença entre o que é potencialmente identificável no DNA ambiental e o que é efetivamente observado em um experimento controlado. O candidato que não domina essa distinção pode marcar a alternativa como errada, pensando que a metagenômica também poderia prever o fenótipo. No entanto, o fenótipo é específico de cada cultura pura em seu ambiente experimental, como afirma o enunciado.
NÃO CAIA NESSA!
A banca tenta fazer o candidato acreditar que a metagenômica, por identificar variações genômicas, também poderia antecipar as características fenotípicas observadas no gráfico. A confusão está em não distinguir genótipo (o que a metagenômica acessa) de fenótipo (o que só a cultura pura revela). Lembre-se: a metagenômica revela o potencial genético, mas a expressão desse potencial depende do ambiente e do contexto fisiológico, que só podem ser estudados em cultura pura.
Metagenômica
1Acessa o genótipo
DNA ambiental direto
Sem cultivo
Detecta variações (deleção, inserção)
2Não revela o fenótipo
3Cultura pura
Acessa o fenótipo
Expressão gênica no ambiente
Curvas de crescimento (fase lag, exponencial)
Condições controladas
Validação funcional
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Alternativa C — ✅ Correta ⟵ GABARITO
A afirmação está correta. A metagenômica permite identificar variações genômicas (deleções, inserções) diretamente do DNA ambiental, sem cultivo. No entanto, as características fenotípicas (curvas de crescimento) são específicas de cada cultura pura em seu ambiente experimental, pois dependem da expressão gênica em condições controladas. O enunciado descreve exatamente essa distinção: a identificação das variações genômicas poderia ser antecipada pela metagenômica, mas o fenótipo observado no gráfico é resultado do cultivo isolado de cada linhagem.
