PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 7 (2º dia · Grupo 2) da 2ª etapa da UFG 2005
Uma mutação no gene que codifica a enzima fenilalanina hidroxilase pode acarretar o acúmulo do aminoácido fenilalanina no sangue, sendo o excesso transformado em compostos tóxicos que comprometem o desenvolvimento físico e mental da criança fenilcetonúrica. No entanto, o desenvolvimento de novas metodologias nas áreas da bioquímica e da biologia molecular permitiu a implementação de exames diagnósticos, indubitavelmente importantes no caso de doenças tratáveis, como a fenilcetonúria.
a) Explique, do ponto de vista genético, por que o tratamento iniciado logo após o nascimento, o qual inclui uma dieta restritiva à fenilalanina, pode melhorar a qualidade de vida das crianças afetadas por fenilcetonúria. (2,0 pontos)
b) Apresente dois testes laboratoriais para a detecção de portadores de fenilcetonúria e explique os princípios desses testes. (3,0 pontos)
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Resolução comentada
Resolução comentada
a) A fenilcetonúria é uma doença autossômica recessiva: o indivíduo afetado tem os dois alelos mutantes e, por isso, não produz a fenilalanina hidroxilase funcional. Sem a enzima, a fenilalanina não é convertida em tirosina e se acumula. O excesso é desviado para outras vias, formando compostos tóxicos (fenilpiruvato, entre outros) que lesam o sistema nervoso em desenvolvimento.
O genótipo não pode ser mudado pela dieta, mas o fenótipo resulta da interação entre genótipo e ambiente. A dieta pobre em fenilalanina reduz o substrato disponível e, com isso, o acúmulo e a formação dos produtos tóxicos. Se ela começa logo após o nascimento, antes que o dano ao cérebro se instale, a criança tem desenvolvimento físico e mental praticamente normal, apesar de manter o genótipo alterado.
Resposta: a dieta não corrige o gene, mas altera a expressão do fenótipo, ao reduzir o substrato da enzima defeituosa e impedir o acúmulo de fenilalanina e de seus derivados tóxicos durante o desenvolvimento.
b) Portadores são heterozigotos (Aa). Eles são normais, mas têm cerca de metade da atividade enzimática. Dois testes possíveis:
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Teste de sobrecarga de fenilalanina (teste bioquímico). Administra-se uma dose oral de fenilalanina e mede-se sua concentração no sangue ao longo do tempo, ou a razão fenilalanina/tirosina. Como o heterozigoto tem menos enzima, converte mais lentamente a fenilalanina em tirosina, e os níveis sanguíneos ficam mais altos e demoram mais a cair do que em um homozigoto normal.
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Teste de DNA (biologia molecular). Extrai-se DNA do indivíduo, amplifica-se por PCR o gene da fenilalanina hidroxilase e identifica-se a mutação, por exemplo com enzimas de restrição (RFLP), sequenciamento ou sondas específicas. A mutação altera o sítio de corte ou a sequência, o que gera padrão de fragmentos ou sequência diferente. O portador mostra os padrões do alelo normal e do mutante, pois é heterozigoto.
Resposta: teste de sobrecarga de fenilalanina, que detecta a atividade enzimática reduzida pela lenta depuração da fenilalanina, e teste de DNA (PCR com RFLP ou sequenciamento), que detecta o alelo mutante.
Assuntos: 1ª Lei de Mendel, Engenharia genética e transgênicos.
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Fonte: UFG 2ª etapa 2005 · 2º dia · Grupo 2. Prova oficial ↗