Questão 1 (3º dia) da 2ª fase da UNICAMP 2018
Dados genéticos podem ser utilizados para estudar populações de uma espécie no ambiente natural. Por exemplo, amostras de DNA podem ser coletadas para identificar espécies, estimar tamanhos populacionais ou identificar indivíduos. Um pesquisador coletou duas amostras de fezes em uma localidade na Índia e sequenciou parte do gene Gapdh dos DNAs extraídos a partir delas. Como resultado, foram obtidas as sequências abaixo (apenas uma das fitas do DNA é mostrada).
Amostra 1 5' ACAGGATCCAATAACCCCGCAGGAATGGTG 3'
Amostra 2 5' ACAGGATCCAATAACCCCTCACGAATGGTG 3'
As sequências da mesma região do gene Gapdh nos genomas do tigre de Bengala (Panthera tigris) e do leopardo (Panthera pardus) são:
Panthera tigris 5' ACAGGATCCAATAACCCCGCAGGAATGGTG 3'
Panthera pardus 5' ACAGGATCTAACAACCCCGCAGGAATAGTA 3'
a) De posse desses dados, responda: as amostras de fezes 1 e 2 pertencem, com maior probabilidade, a tigres de Bengala ou a leopardos? As amostras 1 e 2 pertencem ao mesmo indivíduo ou a dois indivíduos diferentes? Justifique sua resposta.
b) Um crítico argumentou que o trabalho do pesquisador não era válido, pois as sequências do gene nuclear Gapdh foram obtidas a partir de amostras de fezes. Segundo o crítico, material genético nuclear de felinos só poderia ser extraído com qualidade a partir de hemácias (eritrócitos) coletadas dos animais. Quem tem razão, o pesquisador ou o crítico? Justifique.
(Fonte: J. Bhagavatula e L. Singh. BMC Genetics, Londres, v. 7, p. 48, out. 2006.)
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Resolução comentada
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a) Comparando base a base, a amostra 1 é idêntica à sequência do tigre de Bengala. A amostra 2 difere dela em apenas duas posições, onde o tigre tem G e a amostra tem T (posição 19) e C (posição 22). Já o leopardo difere das duas amostras em cerca de quatro posições, em trechos que nenhuma delas apresenta (por exemplo, T no lugar de C e C no lugar de A no início, e A e A no lugar de G e G no final). Portanto, as duas amostras têm muito mais semelhança com o tigre e, com maior probabilidade, pertencem a tigres de Bengala.
As duas amostras diferem entre si nessas duas posições. Dentro de uma espécie, essas diferenças são variações alélicas (polimorfismos) entre indivíduos, e não diferenças entre espécies. Como o mesmo indivíduo teria a mesma sequência nas duas coletas, as amostras vêm de dois tigres diferentes.
Resposta: ambas são de tigres de Bengala; e são de indivíduos diferentes, pois a sequência da amostra 2 difere da amostra 1 em duas bases.
b) Quem tem razão é o pesquisador. As hemácias dos mamíferos, como os felinos, perdem o núcleo na maturação, então não servem como fonte de DNA nuclear. As fezes, por outro lado, contêm células de descamação do epitélio intestinal, que são nucleadas e liberam DNA nuclear, incluindo o gene Gapdh. Esse DNA pode ser extraído e sequenciado, e por isso a coleta de fezes é um método não invasivo válido.
Resposta: o pesquisador; hemácias de mamíferos não têm núcleo, e as fezes trazem células nucleadas do epitélio intestinal com DNA nuclear.
Assuntos: genética molecular, comparação de sequências de DNA, células anucleadas.
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