Questão de Biologia — Polimorfismos e Marcadores Genéticos — VUNESP 2024

Microarranjos de DNA: aplicações e princípios

Gabarito: letra C. Os microarranjos (microarrays) de DNA são plataformas versáteis que permitem avaliar variações do genoma, incluindo polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) e rearranjos cromossômicos de grande escala, além de serem amplamente usados para análise de expressão gênica. A alternativa C captura essa capacidade de interrogar variações genômicas em larga escala, sendo a mais completa e correta.

Os microarranjos de DNA são lâminas sólidas (geralmente de vidro ou silício) contendo milhares de sondas de DNA imobilizadas em posições conhecidas. Cada sonda é uma sequência específica que hibridiza com uma sequência complementar presente na amostra. Essa tecnologia permite analisar simultaneamente a expressão de milhares de genes (transcriptoma) ou detectar variações no DNA genômico, como SNPs e alterações no número de cópias (CNVs). A versatilidade dos microarranjos os torna ferramentas essenciais em genômica, desde estudos de expressão gênica em tumores até genotipagem em larga escala.

A técnica baseia-se na hibridização: o DNA ou RNA da amostra é marcado com fluoróforos e aplicado sobre o arranjo. As moléculas marcadas se ligam às sondas complementares, e a intensidade da fluorescência em cada ponto indica a quantidade de ácido nucleico presente. Para estudos de expressão, o RNA mensageiro é extraído, convertido em cDNA e marcado; para estudos de SNP, o DNA genômico é fragmentado, marcado e hibridizado. A comparação entre amostras (por exemplo, tumor versus tecido normal) revela diferenças na expressão gênica ou na presença de variantes genéticas.

A alternativa C é a mais abrangente porque reconhece que os microarranjos não se limitam à análise de expressão gênica — eles também são ferramentas poderosas para detectar variações genômicas estruturais e pontuais. Essa capacidade é explorada em estudos de associação genômica ampla (GWAS), genotipagem de SNPs e na detecção de rearranjos cromossômicos, como deleções e amplificações, frequentemente associados a doenças genéticas e câncer.

A pegadinha da questão está em alternativas que descrevem corretamente uma aplicação dos microarranjos (como a análise de expressão gênica nas alternativas A e B), mas que não capturam a totalidade de suas capacidades. A alternativa C, ao mencionar explicitamente SNPs e rearranjos cromossômicos, oferece uma descrição mais completa e tecnicamente precisa, sendo a resposta correta.

Alternativa A — ✅ Correta

A afirmação está correta: microarranjos são amplamente utilizados para avaliar a expressão gênica, especialmente em estudos de tumores. A técnica permite comparar o perfil de expressão de milhares de genes entre células tumorais e normais, identificando genes superexpressos ou subexpressos que podem ser alvos terapêuticos ou biomarcadores. Essa é uma das aplicações mais comuns e bem estabelecidas da tecnologia.

Alternativa B — ✅ Correta

A afirmação está correta: microarranjos podem interrogar milhares de transcritos gênicos simultaneamente, comparando uma amostra de interesse com um controle ou amostra sadia. Essa capacidade de análise em larga escala é uma das principais vantagens da técnica, permitindo estudos de transcriptoma completo em um único experimento.

Alternativa C — ✅ Correta ⟵ GABARITO

A afirmação está correta e é a mais completa. Microarranjos permitem avaliar variações do genoma baseadas em SNPs (polimorfismos de nucleotídeo único) e rearranjos cromossômicos de grande escala, como deleções, duplicações e amplificações. Essa aplicação é fundamental em genotipagem, estudos de associação genômica e diagnóstico de doenças genéticas. A alternativa abrange tanto variações pontuais quanto estruturais, refletindo a versatilidade da técnica.

Alternativa D — ❌ Incorreta

A afirmação está incorreta. Na maioria dos casos, os arranjos têm capacidade de interrogar uma alta quantidade de sondas por amostra, não uma baixa. Microarranjos modernos podem conter dezenas de milhares a milhões de sondas, permitindo a análise simultânea de um grande número de genes ou variantes. A alternativa inverte o conceito, apresentando uma limitação que não corresponde à realidade da tecnologia.

Alternativa E — ✅ Correta

A afirmação está correta. Microarranjos para análise de expressão gênica são baseados na extração do RNA mensageiro, e a qualidade da extração é crucial para resultados confiáveis. Um método de extração e purificação eficiente aumenta a pureza do RNA e reduz contaminantes, como proteínas e DNA genômico, que poderiam interferir na hibridização e na quantificação. Embora a afirmação seja verdadeira, ela descreve um aspecto técnico específico, não a capacidade geral da técnica.

Gabarito: letra C — a alternativa mais completa, que abrange tanto a análise de SNPs quanto de rearranjos cromossômicos, refletindo a versatilidade dos microarranjos de DNA.