Questão de Biologia — Ciclo Celular, Mitose e Meiose — VUNESP 2024

Permutação (crossing-over) na meiose

Gabarito: letra A. A permutação, ou crossing-over, é a troca de segmentos entre cromátides de cromossomos homólogos, e é exatamente isso que a etapa III do esquema representa. As demais alternativas erram ao confundir os conceitos de cromossomos homólogos, cromátides irmãs e as etapas do processo.

A permutação é um evento fundamental da meiose, mais especificamente da prófase I. Durante essa fase, os cromossomos homólogos (um de origem materna e outro de origem paterna) emparelham-se, formando uma estrutura chamada bivalente ou tétrade. Nesse momento, pode ocorrer a quebra de cromátides não irmãs (uma de cada homólogo) em pontos correspondentes, seguida da troca de segmentos entre elas. Esse processo é conhecido como crossing-over ou permutação e é responsável pela recombinação gênica, que aumenta a variabilidade genética dos gametas.

Para entender a questão, é preciso distinguir claramente os conceitos envolvidos:

• Cromossomos homólogos: são os cromossomos de um mesmo par, um herdado do pai e outro da mãe. Eles possuem a mesma sequência de genes, mas podem ter alelos diferentes. Na espécie humana, por exemplo, temos 23 pares de homólogos.

• Cromátides irmãs: são as duas cópias idênticas de um mesmo cromossomo, formadas após a duplicação do DNA na interfase. Elas permanecem unidas pelo centrômero até a anáfase.

• Cromátides não irmãs: são cromátides de cromossomos homólogos diferentes, ou seja, uma do cromossomo paterno e outra do materno. É entre elas que ocorre a troca de segmentos na permutação.

• Tétrade ou bivalente: é o conjunto formado por dois cromossomos homólogos duplicados, ou seja, quatro cromátides no total.

A permutação ocorre entre cromátides não irmãs de cromossomos homólogos, e não entre cromátides irmãs. Essa é a distinção crucial que a questão explora. As cromátides irmãs são idênticas, então a troca entre elas não geraria variabilidade genética. Já a troca entre cromátides não irmãs de homólogos diferentes produz novas combinações de alelos nos cromossomos, o que é a base da recombinação gênica.

No esquema da questão, podemos identificar as etapas:

• I: mostra um par de cromossomos homólogos (um de cada cor) antes da duplicação, ou seja, cada um com uma única cromátide.

• II: mostra os cromossomos homólogos já duplicados, cada um com duas cromátides irmãs. Aqui, eles estão emparelhados, formando uma tétrade.

• III: mostra o resultado da permutação, com a troca de segmentos entre as cromátides não irmãs dos homólogos.

A alternativa A está correta porque descreve exatamente o que ocorre na etapa III: a troca de pedaços entre cromossomos homólogos. As demais alternativas apresentam erros conceituais que serão analisados a seguir.

Alternativa A — ✅ Correta ⟵ GABARITO

A alternativa afirma que "III mostra a troca de pedaços entre cromossomos homólogos". Isso está correto. Na etapa III, visualizamos o resultado do crossing-over, onde houve a quebra e a troca de segmentos entre cromátides não irmãs de cromossomos homólogos. Essa troca é a essência da permutação e resulta em cromossomos com novas combinações de alelos, aumentando a variabilidade genética dos gametas.

Alternativa B — ❌ Incorreta

A alternativa afirma que "I indica ilustra dois pares de cromossomos homólogos". O erro está em dizer que há dois pares de homólogos. Na etapa I, vemos apenas um par de cromossomos homólogos, ou seja, dois cromossomos que formam um único par. A confusão pode surgir porque há dois cromossomos, mas eles constituem um par, não dois pares.

Alternativa C — ❌ Incorreta

A alternativa afirma que "II ilustra a duplicação dos cromossomos homólogos". O erro está em atribuir à etapa II o evento da duplicação. A duplicação dos cromossomos ocorre na interfase, antes do início da meiose. Na etapa II, os cromossomos já estão duplicados, cada um com duas cromátides irmãs, e o que vemos é o emparelhamento dos homólogos, formando a tétrade. A etapa II não ilustra a duplicação em si, mas sim o resultado dela.

Alternativa D — ❌ Incorreta

A alternativa afirma que "I indica uma tétrade com quatro cromátides irmãs". Há dois erros aqui. Primeiro, na etapa I, os cromossomos ainda não estão duplicados, portanto não há quatro cromátides. Segundo, mesmo que estivessem duplicados, as quatro cromátides não seriam todas irmãs: teríamos duas cromátides irmãs de um homólogo e duas cromátides irmãs do outro homólogo. A tétrade é formada por dois cromossomos homólogos duplicados, o que corresponde a quatro cromátides, mas elas não são todas irmãs. A tétrade só aparece na etapa II, não na I.

Alternativa E — ❌ Incorreta

A alternativa afirma que "II e III mostram a recombinação entre cromátides irmãs". O erro está em dizer que a recombinação ocorre entre cromátides irmãs. A permutação ocorre entre cromátides não irmãs de cromossomos homólogos. Além disso, a etapa II mostra apenas o emparelhamento dos homólogos duplicados, sem a troca de segmentos. A recombinação só é visível na etapa III, e mesmo assim, entre cromátides não irmãs, não irmãs.

Gabarito: letra A