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:
A) do DNAmt, transmitido ao longo da linhagem materna, pois, em cada célula humana, há várias cópias dessa molécula.
B) do cromossomo X, pois a vítima herdou duas cópias desse cromossomo, estando assim em número superior aos demais.
C) do cromossomo autossômico, pois esse cromossomo apresenta maior quantidade de material genético quando comparado aos nucleares, como, por exemplo, o DNAmt.
D) 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.
E) 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.
Resolução em Texto
📚 Matórias Necessárias para a Solução da Questão
- Genética (Herança Genética, DNA Mitocondrial, Cromossomos Autossômicos e Sexuais)
- Biologia Celular (Estrutura Celular: Núcleo e Mitocôndrias)
- Interpretação de Texto Científico
🎯 Tema/Objetivo Geral: Selecionar a melhor fonte de material genético para um teste de identificação de parentesco em um cenário de degradação de amostra, considerando tanto o padrão de herança quanto a abundância do material genético na célula.
📊 Nível da Questão: Difícil.
Por quê? A questão é complexa e exige a integração de múltiplos conhecimentos de genética e biologia celular. O aluno precisa saber:
1) os diferentes padrões de herança (materna para DNAmt, paterna para Y, biparental para autossômicos e X);
2) a localização e, crucialmente, a quantidade de cópias de cada tipo de DNA dentro de uma única célula. A informação sobre o número de cópias do DNA mitocondrial não é trivial e é a chave para a resposta.
✅ Gabarito: Alternativa A.
Resumo: O problema destaca duas condições: o material está muito degradado, então é preciso uma fonte de DNA que exista em muitas cópias por célula; e o objetivo é verificar o parentesco com a mãe. O DNA mitocondrial (DNAmt) atende perfeitamente a ambos os critérios. Cada célula contém centenas a milhares de mitocôndrias e, portanto, centenas a milhares de cópias do DNAmt, o que aumenta muito a chance de encontrar moléculas intactas. Além disso, o DNAmt é herdado exclusivamente da mãe, permitindo uma comparação direta e inequívoca com a suposta mãe.
Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
Transcrição Essencial 📌
“Sabe-se que […] o número de cópias de um mesmo cromossomo por célula maximiza a chance de se obter moléculas não degradadas […]. Com base nessas informações e tendo em vista os diferentes padrões de herança […] a melhor opção para a perícia seria a utilização…”
O que está sendo pedido?
A questão pede para escolhermos a melhor fonte de DNA (autossômico, X, Y ou mitocondrial) para identificar uma vítima carbonizada como sendo a filha de um casal. A “melhor opção” deve satisfazer dois critérios principais:
- Resistência à Degradação: Deve ser a fonte de DNA mais abundante na célula, para aumentar as chances de análise.
- Verificação de Parentesco: Deve permitir a comparação com os supostos pais.
Objetivo Cristalino 💎
Nosso objetivo é avaliar cada tipo de DNA (autossômico, X, Y, mitocondrial) com base nesses dois critérios – abundância e padrão de herança – para determinar qual é o mais adequado para a situação descrita.
🧠 Onde fica o DNA na célula? Apenas no núcleo? Lembrar que existe DNA fora do núcleo é a chave para a questão.
Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdo Necessários
Definição de Termos 🔖 (Fontes de DNA na Célula Humana)
- DNA Nuclear (no núcleo da célula):
- Cromossomos Autossômicos (Alternativas C, E): São os 22 pares de cromossomos não sexuais.
- Herança: Recebemos um de cada par do pai e um da mãe (herança biparental).
- Quantidade: Duas cópias de cada cromossomo autossômico por célula (um paterno e um materno). Total de 44.
- Cromossomos Sexuais (Alternativas B, D):
- Cromossomo X: Mulheres (XX) têm duas cópias. Homens (XY) têm uma. Herdado da mãe (sempre) e do pai (para filhas).
- Cromossomo Y: Presente apenas em homens (XY). Herdado exclusivamente do pai para os filhos homens (herança patrilinear).
- Quantidade: Duas cópias (XX), uma cópia (X em XY) ou uma cópia (Y em XY).
- Cromossomos Autossômicos (Alternativas C, E): São os 22 pares de cromossomos não sexuais.
- DNA Mitocondrial (DNAmt) (Alternativa A):
- O que é: É o material genético encontrado dentro das mitocôndrias, as “usinas de energia” da célula, que ficam no citoplasma.
- Herança: As mitocôndrias (e seu DNA) são herdadas exclusivamente da mãe, através do óvulo. O espermatozoide praticamente não contribui com mitocôndrias para o zigoto. É uma herança matrilinear.
- Quantidade (Ponto Chave!): Cada célula humana não tem apenas uma mitocôndria, mas de centenas a milhares delas. Cada mitocôndria tem várias cópias de seu DNA. Portanto, uma única célula pode conter milhares de cópias do DNAmt.
Passo 3: Tradução e Interpretação do Problema
Contextualização Simplificada 💬
A polícia tem um caso difícil: um corpo carbonizado e um casal que acha que pode ser sua filha. O material genético está muito danificado pelo fogo. A situação é como tentar montar um quebra-cabeça que passou por um incêndio: a maioria das peças está destruída.
A polícia tem duas missões:
- Encontrar Peças Suficientes: Eles precisam focar em um tipo de “peça” (tipo de DNA) que exista em grande quantidade na célula, porque assim a chance de encontrar algumas intactas é maior.
- Confirmar o Parentesco: As peças encontradas precisam ser comparáveis com as dos pais.
A questão é: qual tipo de DNA é o “botão de camisa” do nosso corpo (existe aos montes em cada célula) e, ao mesmo tempo, pode ser usado para confirmar o parentesco com a mãe?
Estratéia Geral 🗺️
Vamos montar uma “tabela de prós e contras” para cada tipo de DNA, avaliando a quantidade por célula e o padrão de herança, para ver qual se encaixa melhor nos requisitos da perícia.
Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio
Passo a Passo Detalhado 👣
Vamos avaliar cada opção com base nos dois critérios: Abundância e Herança.
- Cromossomos Autossômicos (C, E):
- Abundância: Baixa. Apenas 2 cópias de cada cromossomo por célula. Em uma amostra degradada, a chance de encontrar um específico intacto é pequena.
- Herança: Biparental. Permite comparar com pai e mãe, mas a baixa abundância é um grande problema.
- Cromossomo X (B):
- Abundância: Baixa. 2 cópias (se a vítima for mulher) ou 1 cópia (se for homem). Não é ideal.
- Herança: Permite comparar com a mãe e com o pai.
- Cromossomo Y (D):
- Abundância: Baixa. 1 cópia, e apenas se a vítima for homem. Como o texto sugere que a vítima é a “filha”, o cromossomo Y seria inútil.
- Herança: Apenas do pai. Só permitiria confirmar o parentesco paterno, não com o casal.
- DNA Mitocondrial (DNAmt) (A):
- Abundância: MUITO ALTA. Centenas a milhares de cópias por célula. Isso maximiza a chance de se obter moléculas não degradadas, exatamente como o enunciado pede.
- Herança: Exclusivamente materna. Isso permite uma comparação direta e conclusiva com o DNAmt da suposta mãe. Se o DNAmt da vítima e da mãe forem idênticos, confirma-se a linhagem materna.
Conclusão da Análise: O DNA mitocondrial é a escolha superior por duas razões decisivas: sua altíssima quantidade por célula o torna ideal para amostras degradadas, e seu padrão de herança materna permite uma identificação de parentesco clara com a mãe do casal.
Passo 5: Análise das Alternativas
🟢 A) do DNAmt, transmitido ao longo da linhagem materna, pois, em cada célula humana, há várias cópias dessa molécula.
Correta. Descreve perfeitamente as duas vantagens do DNAmt para este caso: o padrão de herança materna e, crucialmente, a alta quantidade (“várias cópias”, um eufemismo para centenas/milhares) por célula, que o torna robusto em amostras degradadas.
🔴 B) do cromossomo X, pois a vítima herdou duas cópias […], estando assim em número superior aos demais.
Incorreta. Primeiro, só podemos ter certeza de duas cópias se soubermos que a vítima é mulher. Segundo, o número de cópias (2) não é “superior aos demais” de forma significativa e é muito inferior ao do DNAmt.
🔴 C) do cromossomo autossômico, pois esse cromossomo apresenta maior quantidade de material genético quando comparado aos nucleares, como, por exemplo, o DNAmt.
Incorreta. A frase é confusa e errada. O cromossomo autossômico é nuclear. Embora um autossomo seja maior em tamanho que a molécula de DNAmt, o que importa aqui é o número de cópias, e o DNAmt ganha de lavada.
🔴 D) do cromossomo Y, pois […] está presente em duas cópias em células de indivíduos do sexo feminino.
Incorreta. Contém erros fatais. O cromossomo Y não está presente em indivíduos do sexo feminino.
🔴 E) de marcadores genéticos em cromossomos autossômicos, pois […] estão presentes em 44 cópias por célula…
Incorreta. Não temos 44 cópias de um mesmo cromossomo. Temos 44 cromossomos autossômicos no total, mas eles formam 22 pares distintos. De cada tipo, temos apenas 2 cópias.
Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
Resumo do Raciocínio 📝
Para a identificação de uma vítima a partir de material biológico degradado, a melhor fonte de DNA é aquela que existe em maior número de cópias por célula, maximizando as chances de análise. O DNA mitocondrial (DNAmt) é a escolha ideal, pois cada célula contém centenas ou milhares de mitocôndrias, e consequentemente, múltiplas cópias de seu DNA, em contraste com as apenas duas cópias da maioria dos cromossomos nucleares. Adicionalmente, o DNAmt possui um padrão de herança exclusivamente materno, o que permite uma comparação direta e conclusiva para confirmar o parentesco da vítima com a suposta mãe.
Gabarito Reafirmado 🏅
A alternativa correta é a A.
Resumo Final para Revisão
Lembre-se da “hierarquia” do DNA para amostras degradadas: DNA mitocondrial é o rei! Por quê? Porque tem muitas cópias e um padrão de herança claro (materno), tornando-o o “plano B” mais poderoso da genética forense.
