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Questão 125 do ENEM 2017

2º dia · Ciências da Natureza · H14 · Biologia: DNA, RNA e replicação

A reação em cadeia da polimerase (PCR, na sigla em inglês) é uma técnica de biologia molecular que permite replicação in vitro do DNA de forma rápida. Essa técnica surgiu na década de 1980 e permitiu avanços científicos em todas as áreas de investigação genômica. A dupla hélice é estabilizada por ligações hidrogênio, duas entre as bases adenina (A) e timina (T) e três entre as bases guanina (G) e citosina (C). Inicialmente, para que o DNA possa ser replicado, a dupla hélice precisa ser totalmente desnaturada (desenrolada) pelo aumento da temperatura, quando são desfeitas as ligações hidrogênio entre as diferentes bases nitrogenadas.

Qual dos segmentos de DNA será o primeiro a desnaturar totalmente durante o aumento da temperatura na reação de PCR?

  1. A
    Segmento de DNA com pares de bases G-C, G-C, C-G, C-G, T-A, T-A, C-G, G-C
  2. B
    Segmento de DNA com pares de bases C-G, C-G, T-A, C-G, G-C, A-T, C-G, T-A
  3. C
    Segmento de DNA com pares de bases A-T, A-T, T-A, T-A, C-G, C-G, T-A, A-T
  4. D
    Segmento de DNA com pares de bases T-A, T-A, A-T, C-G, G-C, G-C, C-G, G-C
  5. E
    Segmento de DNA com pares de bases C-G, C-G, T-A, A-T, G-C, G-C, A-T, A-T
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Resolução comentada

A desnaturação do DNA consiste em romper as ligações de hidrogênio entre as bases. Cada par A–T tem 2 ligações e cada par G–C tem 3. O segmento com menos ligações precisa de menos energia (menor temperatura) para se separar totalmente. Então o primeiro a desnaturar é o de menor número total de ligações, ou seja, o mais rico em A–T.

Todos os segmentos têm 8 pares. Se um segmento tem x pares G–C, o total de ligações é 3x + 2(8-x) = 16 + x. Basta contar os pares G–C em cada um, pelas sequências da figura:

  1. A: GGCCTTCG → G/C em 6 pares (T–A em 2): 16+6 = 22 ligações.
  2. B: CCTCGACT → G/C em 5 pares (T, A, T... ): C, C, C, G, C = 5 → 16+5 = 21.
  3. C: AATTCCTA → G/C em apenas 2 pares (C, C): 16+2 = 18.
  4. D: TTACGGCG → G/C em 5 pares (C, G, G, C, G): 16+5 = 21.
  5. E: CCTAGGAA → G/C em 4 pares (C, C, G, G): 16+4 = 20.

O menor valor é o do segmento C, com 18 ligações de hidrogênio. Ele é o mais pobre em G–C, então se separa primeiro ao aquecer.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AÉ o segmento com mais pares G–C (6), 22 ligações, logo o mais estável e o último a desnaturar.
  • BTem 5 pares G–C (21 ligações), mais que o segmento C.
  • DTem 5 pares G–C (21 ligações); os T–A no início não compensam os G–C restantes.
  • ETem 4 pares G–C (20 ligações), ainda mais que o segmento C (18).

Assunto: DNA, RNA e replicação.

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