Questão de Farmácia — Biologia Molecular e Biotecnologia — VUNESP 2025

Replicação semidescontínua do DNA: o papel das enzimas

Gabarito: letra C. A DNA polimerase I é a enzima que remove os primers de RNA (atividade de exonuclease 5'→3') e preenche as lacunas deixadas com DNA (atividade de polimerase 5'→3'), sendo essa a descrição correta do seu papel na replicação. As demais alternativas trocam as funções das enzimas envolvidas: quem sintetiza os primers é a primase, quem une os fragmentos é a DNA ligase, e a DNA polimerase III é a principal enzima de alongamento da cadeia.

A replicação do DNA é chamada de semidescontínua porque as duas fitas do DNA parental são sintetizadas de maneiras diferentes. Como todas as DNA polimerases só sintetizam DNA na direção 5'→3', apenas uma das fitas (a fita líder ou contínua) pode ser sintetizada de forma contínua, acompanhando a abertura da forquilha de replicação. A outra fita (a fita retardatária ou descontínua) é sintetizada em segmentos curtos e descontínuos, chamados fragmentos de Okazaki, porque sua síntese ocorre na direção oposta ao movimento da forquilha.

Cada fragmento de Okazaki precisa de um primer de RNA para iniciar sua síntese. Esse primer é sintetizado pela enzima primase, uma RNA polimerase que cria um pequeno segmento de RNA complementar ao DNA molde. A partir desse primer, a DNA polimerase III alonga o fragmento de DNA adicionando nucleotídeos na direção 5'→3'. Depois que todos os fragmentos de Okazaki são sintetizados, os primers de RNA precisam ser removidos e substituídos por DNA. Essa tarefa é realizada pela DNA polimerase I, que possui duas atividades essenciais: a atividade de exonuclease 5'→3', que remove os nucleotídeos de RNA do primer, e a atividade de polimerase 5'→3', que preenche a lacuna com nucleotídeos de DNA. Por fim, a DNA ligase une os fragmentos de DNA adjacentes, catalisando a formação de uma ligação fosfodiéster entre o fosfato 5' de um fragmento e o grupo 3' OH do fragmento seguinte.

A pegadinha central desta questão é a troca de funções entre as enzimas. A banca mistura deliberadamente os papéis da primase, da DNA polimerase I, da DNA polimerase III e da DNA ligase, esperando que o candidato confunda quem faz o quê. Para acertar, é preciso ter claro o fluxo completo: primase sintetiza o primer → DNA polimerase III alonga o DNA → DNA polimerase I remove o primer e preenche a lacuna → DNA ligase une os fragmentos. Guarde essa sequência, pois é exatamente nela que as alternativas se dividem.

Alternativa A — ❌ Incorreta

Afirma que a DNA polimerase III sintetiza os primers de RNA. Isso é função da primase, uma RNA polimerase que cria os primers de RNA curtos. A DNA polimerase III é a enzima que alonga a cadeia de DNA a partir do primer, adicionando desoxirribonucleotídeos na direção 5'→3'. A alternativa troca o papel das duas enzimas.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Afirma que a DNA ligase sintetiza a fita contínua de DNA. A DNA ligase não sintetiza DNA; ela une fragmentos de DNA já sintetizados, catalisando a formação da ligação fosfodiéster entre o fosfato 5' de um fragmento e o grupo 3' OH do fragmento adjacente. A síntese da fita contínua é feita pela DNA polimerase III, que alonga a fita líder a partir do primer de RNA.

Alternativa C — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Descreve corretamente o papel da DNA polimerase I: ela remove os primers de RNA usando sua atividade de exonuclease 5'→3' e preenche as lacunas com DNA usando sua atividade de polimerase 5'→3'. Essa é a função clássica da DNA polimerase I na replicação, conforme descrito nos livros-texto de biologia molecular.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Afirma que a primase conecta os fragmentos de DNA. A primase é uma RNA polimerase que sintetiza os primers de RNA, não une fragmentos de DNA. A conexão dos fragmentos de DNA é feita pela DNA ligase, que catalisa a formação da ligação fosfodiéster entre o fosfato 5' de um fragmento e o grupo 3' OH do fragmento adjacente. A alternativa troca as funções da primase e da DNA ligase.

Gabarito: letra C