Questão 41 do ENEM 2009 — Ciências da Natureza

ENEM 2009Ciências da Natureza1ª aplicação

Uma vítima de acidente de carro foi encontrada carbonizada devido a uma explosão. Indícios, como certos adereços de metal usados pela vítima, sugerem que a mesma seja filha de um determinado casal. Uma equipe policial de perícia teve acesso ao material biológico carbonizado da vítima, reduzido, praticamente, a fragmentos de ossos. Sabe-se que é possível obter DNA em condições para análise genética de parte do tecido interno de ossos. Os peritos necessitam escolher, entre cromossomos autossômicos, cromossomos sexuais (X e Y) ou DNAmt (DNA mitocondrial), a melhor opção para identificação do parentesco da vítima com o referido casal. Sabe-se que, entre outros aspectos, o número de cópias de um mesmo cromossomo por célula maximiza a chance de se obter moléculas não degradadas pelo calor da explosão.

Com base nessas informações e tendo em vista os diferentes padrões de herança de cada fonte de DNA citada, a melhor opção para a perícia seria a utilização

do DNAmt, transmitido ao longo da linhagem materna, pois, em cada célula humana, há várias cópias dessa molécula.

Resposta correta

do cromossomo X, pois a vítima herdou duas cópias desse cromossomo, estando assim em número superior aos demais.

do cromossomo autossômico, pois esse cromossomo apresenta maior quantidade de material genético quando comparado aos nucleares, como, por exemplo, o DNAmt.

do cromossomo Y, pois, em condições normais, este é transmitido integralmente do pai para toda a prole e está presente em duas cópias em células de indivíduos do sexo feminino.

de marcadores genéticos em cromossomos autossômicos, pois estes, além de serem transmitidos pelo pai e pela mãe, estão presentes em 44 cópias por célula, e os demais, em apenas uma.

Gabarito oficial: alternativa A

Resolução comentada

O enunciado descreve um cenário de perícia: identificar se um corpo carbonizado é filho de um determinado casal, a partir de material biológico severamente degradado pelo calor de uma explosão. A pista decisiva já está no texto: o número de cópias de um mesmo cromossomo por célula maximiza a chance de se obter moléculas não degradadas.

Nosso objetivo, então, é encontrar a fonte de DNA mais abundante dentro de uma única célula e que, ao mesmo tempo, permita estabelecer parentesco.

Onde encontramos DNA na célula?

O material genético da célula humana está basicamente em dois locais: no núcleo e nas mitocôndrias.

DNA nuclear (cromossomos autossômicos e sexuais):
- Autossômicos: são $22$ pares. Para cada um desses cromossomos existem apenas $2$ cópias por célula (uma do pai, outra da mãe).
- Sexuais ( $X$ e $Y$ ): mulheres têm $XX$ e homens têm $XY$ . Ainda assim, no máximo $2$ cópias por célula.
DNA mitocondrial (DNAmt):
- As mitocôndrias ficam no citoplasma, e uma única célula humana possui centenas a milhares delas.
- Como cada mitocôndria carrega várias cópias do seu DNA circular, uma célula pode conter milhares de cópias de DNAmt.
- Herança: o DNAmt é transmitido exclusivamente pela mãe (herança matrilinear), pois as mitocôndrias do espermatozoide são degradadas após a fecundação.

Analisando o caso da perícia

Como o material está muito destruído, buscar DNA nuclear é arriscado: há só $1$ ou $2$ cópias de cada cromossomo por célula, e se elas foram destruídas pelo fogo a identificação falha.

Já o DNA mitocondrial oferece milhares de cópias por célula. Mesmo que a maioria tenha se degradado, a chance de sobrar alguma cópia íntegra é muito maior. E como o DNAmt tem herança materna, basta comparar o DNAmt da vítima com o da suposta mãe: se coincidirem, confirma-se o parentesco pela linhagem materna.

Avaliando as alternativas

A) Correta. O DNAmt é transmitido pela linhagem materna e existe em várias cópias (centenas a milhares) por célula, sendo ideal para amostras degradadas.
B) Incorreta. O cromossomo $X$ tem no máximo $2$ cópias por célula, muito abaixo do DNAmt.
C) Incorreta. Os autossômicos têm apenas $2$ cópias de cada tipo por célula, quantidade bem menor que a do DNAmt.
D) Incorreta. O cromossomo $Y$ é exclusivo do sexo masculino e existe em apenas uma cópia; a alternativa ainda erra ao dizer que ele apareceria no sexo feminino.
E) Incorreta. Existem $44$ cromossomos autossômicos no total, mas em $22$ pares distintos: de um mesmo autossomo há apenas $2$ cópias, não $44$ .

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Fonte: prova oficial do ENEM 2009 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.