Questão 8 (2º dia) da 2ª fase da FUVEST 2010
O fungo Neurospora crassa é capaz de crescer sobre substrato pobre em nutrientes (substrato mínimo), pois consegue produzir a maioria dos nutrientes de que precisa. Num experimento realizado nos anos de 1940, a exposição de esporos a raios X produziu uma linhagem de fungo que não conseguia se desenvolver em substrato mínimo. O quadro abaixo mostra como foram feitos os testes de crescimento dessa linhagem de fungo em diferentes substratos e parte dos resultados observados.
| Tubo 1 | Tubo 2 | Tubo 3 | Tubo 4 | Tubo 5 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Conteúdo dos tubos |
Esporos da nova linhagem + Substrato completo |
Esporos da nova linhagem + Substrato mínimo |
Esporos da nova linhagem + Substrato mínimo + nutriente A |
Esporos da nova linhagem + Substrato mínimo + nutriente B |
Esporos da nova linhagem + Substrato mínimo + nutriente C |
| Resultado observado |
Fungo cresceu |
Fungo não cresceu |
a) O experimento mostrou que a nova linhagem de fungo deixou de produzir o nutriente C, mas que produzia os nutrientes A e B. Quais foram os resultados observados nos tubos 3, 4 e 5 que levaram a essa conclusão?
b) Que alterações os raios X devem ter provocado nos esporos para levar ao surgimento de uma linhagem de fungo incapaz de sobreviver em substrato mínimo?
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Resolução comentada
a) O substrato mínimo só sustenta o fungo se ele mesmo sintetizar todos os nutrientes de que precisa. O tubo 1 (substrato completo) mostra que a linhagem cresce quando recebe tudo pronto. O tubo 2 (substrato mínimo) mostra que ela não cresce sozinha, ou seja, falta a ela a capacidade de produzir algum nutriente.
Adicionar um nutriente ao substrato mínimo só permite o crescimento se for justamente aquele que o fungo deixou de produzir. Os resultados são:
- Tubo 3 (mínimo + A): o fungo não cresceu. Ele já produzia A, então receber A não resolve a falta.
- Tubo 4 (mínimo + B): o fungo não cresceu. Ele já produzia B.
- Tubo 5 (mínimo + C): o fungo cresceu. C era o nutriente que ele não conseguia mais sintetizar, e fornecê-lo supre a deficiência.
Portanto, o crescimento apenas no tubo 5 leva à conclusão pedida. Resultados: tubos 3 e 4, sem crescimento; tubo 5, com crescimento.
b) Os raios X são um agente mutagênico: danificam o DNA e provocam mutações. Para o fungo perder a capacidade de produzir o nutriente C, a mutação deve ter atingido o gene que codifica a enzima necessária à síntese de C, ou algum gene da via metabólica que leva a ele.
Essa alteração na sequência de nucleotídeos (substituição, perda ou adição de bases, ou quebra de cromossomo) leva à produção de uma enzima defeituosa ou à ausência dela. Sem a enzima funcional, a via metabólica é interrompida e o nutriente C não é sintetizado. Como a mutação ocorreu nos esporos, ela é herdada pelas células descendentes, e toda a linhagem passa a depender de C no meio. Os raios X causaram uma mutação gênica no DNA, em gene que codifica uma enzima da síntese de C, tornando-a inativa ou ausente, e a linhagem não cresce em substrato mínimo.
Assuntos: mutação, genes e enzimas, metabolismo.
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