Para cumprir sua função de armazenamento de informação, o DNA deve fazer mais do que copiar a si mesmo. Ele também deve expressar sua informação, permitindo que ela guie a síntese de outras moléculas na célula. Essa expressão ocorre através de um mecanismo que é o mesmo em todos os organismos vivos, levando primeiro, e antes de tudo, à produção de duas outras classes-chave de polímeros: RNAs e proteínas. O processo está representado na imagem a seguir:
(ALBERTS, Bruce et al. Biologia Molecular da Célula. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.Adaptado)
Os processos 1, 2 e 3 podem ser identificados, respectivamente, como:
Aanelamento, desnaturação e extensão.
Bhibridização, desnaturação e detecção.
Camplificação, splicing e expressão.
Dtranscrição, clivagem e purificação.
Ereplicação, transcrição e tradução.
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GabaritoE — replicação, transcrição e tradução.
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Dogma central da biologia molecular: replicação, transcrição e tradução
Gabarito: letra E. Os processos 1, 2 e 3 representam, respectivamente, replicação (DNA → DNA), transcrição (DNA → RNA) e tradução (RNA → proteína), conforme o dogma central da biologia molecular proposto por Francis Crick. A figura ilustra exatamente esse fluxo de informação genética, que é universal em todos os organismos vivos.
O dogma central da biologia molecular descreve o fluxo de informação genética dentro de uma célula. Ele estabelece que a informação contida no DNA é utilizada para produzir proteínas através de duas etapas principais: a transcrição e a tradução. Além disso, o DNA precisa se replicar para que a informação seja transmitida às células-filhas durante a divisão celular. Esses três processos — replicação, transcrição e tradução — são a base da expressão gênica e da hereditariedade.
A replicação é o processo pelo qual o DNA faz uma cópia de si mesmo. A enzima DNA polimerase atua na duplicação da dupla hélice, garantindo que cada nova célula receba uma cópia completa do material genético. Esse processo é semiconservativo, pois cada nova molécula de DNA é formada por uma fita original e uma fita nova.
A transcrição é o processo pelo qual a informação contida em um gene (um trecho do DNA) é copiada para uma molécula de RNA mensageiro (RNAm). A enzima RNA polimerase se liga à região promotora do gene, abre a dupla hélice e sintetiza o RNAm de forma complementar à fita molde do DNA. No RNA, a base nitrogenada timina (T) é substituída pela uracila (U). O RNAm produzido carrega a informação genética do núcleo para o citoplasma.
A tradução é o processo pelo qual a informação contida no RNAm é utilizada para sintetizar uma proteína. Esse processo ocorre nos ribossomos, onde o RNAm é lido em grupos de três nucleotídeos chamados códons. Cada códon especifica um aminoácido, e a sequência de aminoácidos forma a proteína. O RNA transportador (RNAt) é responsável por levar os aminoácidos corretos até o ribossomo, de acordo com a sequência de códons do RNAm.
A figura da questão, baseada no esboço de Francis Crick, mostra exatamente esse fluxo: uma seta circular representando a replicação do DNA, uma seta reta representando a transcrição do DNA para RNA e uma terceira seta representando a tradução do RNA em proteína. É importante notar que, embora existam outras vias de fluxo de informação genética (como a transcrição reversa, em que o RNA é copiado de volta para o DNA, comum em retrovírus), o dogma central clássico descreve o fluxo principal: DNA → RNA → proteína.
A pegadinha desta questão está em confundir os processos de transcrição e tradução com outras etapas da biologia molecular, como a replicação, o splicing (processamento do RNA) ou a amplificação (técnica de PCR). A banca explora a confusão entre os termos técnicos e os processos que eles representam. Para acertar, é fundamental conhecer a definição exata de cada processo e a ordem em que eles ocorrem no fluxo da informação genética.
Guarde a sequência do dogma central: DNA → RNA → proteína. É exatamente essa ordem que a figura representa e que as alternativas tentam confundir.
1Replicação (DNA → DNA)
2Transcrição (DNA → RNA)
3Tradução (RNA → proteína)
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Alternativa A — ❌ Incorreta
Os termos "anelamento", "desnaturação" e "extensão" são etapas da técnica de PCR (Reação em Cadeia da Polimerase), utilizada para amplificar fragmentos de DNA em laboratório. Não correspondem aos processos de expressão gênica representados na figura. A PCR é uma técnica de biologia molecular, não um processo celular natural de expressão da informação genética.
Alternativa B — ❌ Incorreta
"Hibridização", "desnaturação" e "detecção" são termos relacionados a técnicas de biologia molecular, como o Southern blot ou a PCR em tempo real, utilizadas para identificar e quantificar sequências específicas de DNA ou RNA. Não representam os processos de expressão gênica do dogma central.
Alternativa C — ❌ Incorreta
"Amplificação" refere-se à multiplicação de fragmentos de DNA (como na PCR), "splicing" é o processo de remoção dos íntrons e junção dos éxons durante a maturação do RNAm em eucariontes, e "expressão" é um termo genérico que engloba todo o processo de utilização da informação genética. Embora o splicing seja um processo real, ele não corresponde à replicação, e a ordem apresentada não segue o fluxo do dogma central.
Alternativa D — ❌ Incorreta
"Transcrição" é um processo correto, mas "clivagem" refere-se à quebra de moléculas (como a clivagem de proteínas ou de RNA) e "purificação" é uma técnica laboratorial para isolar moléculas. Esses termos não correspondem à tradução, que é o processo de síntese de proteínas a partir do RNAm.
Alternativa E — ✅ Correta ⟵ GABARITO
A alternativa E apresenta a sequência correta dos processos representados na figura: replicação (DNA → DNA), transcrição (DNA → RNA) e tradução (RNA → proteína). Essa é a ordem exata do dogma central da biologia molecular, que descreve o fluxo de informação genética em todos os organismos vivos. A replicação garante a transmissão da informação, a transcrição converte o DNA em RNAm e a tradução utiliza o RNAm para sintetizar proteínas.
