Questão de Biologia — Uma visão geral da célula — FGV 2023

Síntese de hemoglobina e o papel do RNA mensageiro

Gabarito: letra C. A molécula 'X' é o RNA mensageiro (mRNA): hemácias humanas maduras são anucleadas, mas ainda contêm mRNA estável que codifica a hemoglobina; ao ser injetado em um óvulo de sapo, esse mRNA é traduzido pelos ribossomos do hospedeiro, produzindo uma hemoglobina cuja sequência de aminoácidos (estrutura primária) é a da espécie doadora — exatamente o que o experimento clássico demonstra.

O experimento descrito é um marco da biologia molecular: isolar mRNA de um tipo celular e introduzi-lo em outra célula para verificar que a informação genética contida nele é suficiente para dirigir a síntese de uma proteína específica. Como as hemácias humanas maduras perderam o núcleo durante a eritropoiese, elas não podem mais transcrever novos RNAs, mas mantêm os mRNAs já transcritos, que continuam sendo traduzidos — por isso a síntese de hemoglobina persiste mesmo sem núcleo.

A estrutura primária de uma proteína é a sequência linear de aminoácidos, determinada pela sequência de códons do mRNA. Quando o mRNA humano é injetado no óvulo de sapo, os ribossomos do sapo leem os códons e montam a cadeia polipeptídica exatamente como especificada pelo mRNA humano — daí a hemoglobina produzida ter a estrutura primária humana, não a do sapo. Isso prova que o mRNA carrega a informação genética para a síntese proteica, independentemente da espécie da célula que o traduz.

A pegadinha da questão está em distinguir as moléculas envolvidas no fluxo da informação genética: o DNA (que contém o gene, mas não sai do núcleo), o RNA transportador (que carrega aminoácidos, mas não carrega a informação da sequência), o RNA mensageiro (que carrega a informação do gene para os ribossomos) e o polipeptídeo (o produto final, não a molécula que induz a síntese).

Alternativa A — ❌ Incorreta

O ácido desoxirribonucleico (DNA) é o material genético que contém os genes, mas nas hemácias humanas maduras o núcleo — onde o DNA está — já foi eliminado. Além disso, o DNA não é a molécula que, isolada e injetada em outra célula, induz diretamente a síntese de uma proteína com a estrutura primária da espécie doadora; essa função é do mRNA. O DNA precisaria ser transcrito em mRNA primeiro, e o experimento mostra justamente que a molécula 'X' já está pronta para ser traduzida.

Alternativa B — ❌ Incorreta

O RNA transportador (tRNA) é responsável por carregar aminoácidos específicos até os ribossomos durante a tradução, reconhecendo os códons do mRNA. No entanto, o tRNA não carrega a informação da sequência de aminoácidos da proteína — ele apenas transporta um aminoácido por vez, conforme o anticódon que possui. Se fosse o tRNA injetado, não haveria como determinar a sequência completa da hemoglobina; cada tRNA isolado só carregaria um aminoácido, sem a ordem correta.

Alternativa C — ✅ Correta ⟵ GABARITO

O RNA mensageiro (mRNA) é a molécula que carrega a informação genética do DNA para os ribossomos, onde é traduzido em proteína. Nas hemácias humanas maduras, o mRNA da hemoglobina permanece no citoplasma e continua sendo traduzido mesmo após a perda do núcleo. Ao ser injetado em um óvulo de sapo, o mRNA humano é reconhecido pelos ribossomos do sapo, que o traduzem, produzindo a hemoglobina com a sequência de aminoácidos (estrutura primária) determinada pelo mRNA humano — ou seja, da espécie da qual foi extraído. Esse é o experimento clássico que demonstra o papel do mRNA como mensageiro da informação genética.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Um nucleotídeo é a unidade monomérica que compõe os ácidos nucleicos (DNA e RNA). Isolar um único nucleotídeo e injetá-lo em um óvulo não teria qualquer efeito na síntese de uma proteína específica, pois a informação genética está codificada na sequência de nucleotídeos, não em um nucleotídeo isolado. A molécula 'X' precisa ser um polímero com a sequência completa que codifica a hemoglobina.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Um polipeptídeo é a cadeia de aminoácidos que forma a proteína — ou seja, é o produto final da síntese proteica, não a molécula que induz a síntese. Se a molécula 'X' fosse um polipeptídeo, ela já seria a hemoglobina (ou parte dela), e não algo que, ao ser injetado, faz a célula produzir uma nova hemoglobina. O experimento mostra que a molécula 'X' carrega a informação para a síntese, o que é função do mRNA, não do produto.

Gabarito: letra C — a molécula 'X' é o RNA mensageiro.