Questão de Biomedicina - Análises Clínicas — Biologia Molecular em Biomedicina — VUNESP 2025

Genética reversa do vírus influenza

Gabarito: letra E. O sistema de genética reversa do vírus influenza exige a expressão simultânea dos oito segmentos de RNA genômico de polaridade negativa (via RNA polimerase I, que gera RNA não capeado com extremidades exatas) e dos mRNAs das proteínas virais (via RNA polimerase II, que gera RNA capeado e poliadenilado), permitindo a montagem de ribonucleoproteínas funcionais e o resgate do vírus. Essa é a base do sistema plasmidial descrito por Neumann et al. (1999), que revolucionou a virologia reversa.

A genética reversa é uma abordagem que permite gerar vírus a partir de clones de DNA, manipulando seu genoma de forma controlada. No caso de vírus de RNA de polaridade negativa, como o influenza, o RNA genômico sozinho não é infeccioso: ele precisa estar associado à RNA polimerase viral (complexo PB1, PB2, PA) e à nucleoproteína (NP) para formar a ribonucleoproteína (RNP), que é a unidade mínima capaz de replicar e transcrever. Por isso, a simples transfecção de RNA genômico não funciona — é necessário fornecer, em trans, as proteínas virais que formam a RNP.

O vírus influenza possui genoma segmentado (8 segmentos de RNA de fita simples, polaridade negativa) e replica no núcleo da célula hospedeira. Essa característica é explorada pelo sistema de genética reversa: utiliza-se a RNA polimerase I (Pol I), que transcreve RNA ribossômico no nucléolo e produz transcritos sem cap e sem cauda poli(A), com extremidades exatas — ideais para servirem como RNA genômico viral (vRNA). Já a RNA polimerase II (Pol II) é usada para transcrever os mRNAs das proteínas virais, que precisam de cap 5' e cauda poli(A) para serem traduzidos eficientemente. Assim, o sistema plasmidial co-transfecta plasmídeos que expressam os oito vRNAs (sob promotor Pol I) e plasmídeos que expressam as proteínas virais (sob promotor Pol II), resultando na formação de RNPs funcionais e no resgate do vírus.

A alternativa E descreve exatamente esse mecanismo: a replicação eficiente a partir de clones de cDNA requer a expressão simultânea de RNA genômicos negativos por promotores de Pol I e de mRNA de proteínas virais por promotores de Pol II. Essa é a essência do sistema de genética reversa para influenza, que permite a geração de vírus recombinantes para estudos de patogenicidade, desenvolvimento de vacinas e triagem de antivirais.

A pegadinha da questão está em confundir o papel das polimerases: a T7 RNA polimerase (bacteriófago) atua no citoplasma, não no núcleo, e produz RNA com extremidades não processadas, o que não é adequado para gerar vRNA com extremidades exatas. Já a Pol I atua no núcleo (nucléolo), não no citoplasma, e é justamente por isso que é utilizada — a replicação do influenza ocorre no núcleo. A alternativa D inverte essa lógica, afirmando que a Pol I é inviável por localização citoplasmática, quando na verdade é a localização nuclear que a torna adequada.

Alternativa A — ❌ Incorreta

O RNA genômico do influenza não é infeccioso por si só. Para ser infeccioso, o RNA precisa estar associado às proteínas da RNP (PB1, PB2, PA e NP), que são fornecidas em trans no sistema de genética reversa. A transcrição in vitro de RNA seguida de transfecção não é suficiente para resgatar o vírus, pois o RNA negativo não é traduzido diretamente e não forma a RNP funcional sem as proteínas virais.

Alternativa B — ❌ Incorreta

A replicação do influenza não é iniciada diretamente no citoplasma por RNA polimerase II. A replicação e a transcrição do influenza ocorrem no núcleo da célula hospedeira, mediadas pela RNA polimerase viral (complexo PB1, PB2, PA), não pela RNA polimerase II celular. A Pol II é utilizada apenas para transcrever os mRNAs das proteínas virais a partir dos plasmídeos de expressão, não para replicar o genoma viral.

Alternativa C — ❌ Incorreta

A T7 RNA polimerase atua no citoplasma, não no núcleo das células eucariotas. Além disso, a T7 RNA polimerase produz RNA com extremidades não processadas (sem cap e sem poliadenilação), o que não é adequado para gerar vRNA com extremidades exatas, necessárias para a replicação viral. Por isso, o sistema de genética reversa do influenza utiliza preferencialmente a RNA polimerase I, que atua no núcleo e produz transcritos com extremidades exatas.

Alternativa D — ❌ Incorreta

A utilização de promotores de polimerase I é viável e, na verdade, é a abordagem padrão no sistema de genética reversa do influenza. A Pol I atua no núcleo (nucléolo), onde ocorre a replicação viral, e produz RNA com extremidades exatas, sem cap e sem cauda poli(A), que são ideais para servirem como vRNA. A alternativa inverte a lógica: a localização nuclear da Pol I é uma vantagem, não uma desvantagem.

Alternativa E — ✅ Correta ⟵ GABARITO

A replicação eficiente do influenza a partir de clones de cDNA requer a expressão simultânea de RNA genômicos negativos por promotores de Pol I e de mRNA de proteínas virais por promotores de Pol II. A Pol I gera os vRNAs com extremidades exatas, enquanto a Pol II gera os mRNAs que serão traduzidos nas proteínas virais (PB1, PB2, PA, NP, etc.), permitindo a formação de RNPs funcionais e o resgate do vírus. Esse é o princípio do sistema de genética reversa plasmidial, que revolucionou o estudo do influenza.

Gabarito: letra E