Lista de exercícios BIOTECNOLOGIA - pré gênesis

Queridos bebês do meu coração. Aqui está uma lista de exercício para que façam para nossa próxima aula.Um forte abraço!!!!!! @profa.katiaqueiroz

01. (FPS) Vacinas de DNA são definidas como prepara

ções purificadas de plasmídeos, contendo uma ou mais sequências de DNA, capazes de induzir resposta imune contra patógenos. Tal imunidade é conferida porque ocorre:

a) transcrição de genes de interesse no interior das células dos microrganismos alvo.

b) produção de anticorpos pelo hospedeiro capazes de reconhecer genes de microrganismos.

c) síntese de proteínas microbianas pelas células do hospedeiro, estas atacadas pelo sistema imune.

d) reconhecimento pelo sistema imune de proteínas nos microrganismos alvo.

e) reconhecimento de microrganismos por anticorpos no interior das células do hospedeiro.

02. (UCS) “As mulheres nascem com um determinado número de óvulos”. Essa máxima perdurou por muito tempo implicando em um período restrito de fertilidade em função do envelhecimento dessas células e, consequentemente, acarretando problemas na gravidez e no feto. A ciência, em 2004, descobriu as células-tronco ovarianas (CTOs), o que significa uma nova revolução reprodutiva. Sobre o enunciado acima, é correto afirmar que:

a) as mulheres nascem com um número determinado de células, pois todas suas ovogônias iniciam sua meiose no período embrionário, formando ovócitos II.

b) a identificação de CTOs impossibilita a mulher desenvolver células jovens para a reprodução que podem ser retiradas em qualquer fase do ciclo reprodutivo.

c) uma das implicações associadas à idade dos óvulos são as doenças e síndromes, que não seriam evitadas, pois a mulher já possui a predisposição.

d) a síndrome de Down apresenta uma relação de 1 caso para 700 nascimentos; como é uma doença genética, as CTOs não ajudariam neste caso.

e) a técnica mais recomendada atualmente para evitar gravidez de risco é a retirada de óvulos de mulheres em idade fértil, para posterior fecundação.

03. (UDESC) “Um número crescente de clínicas, muitas vezes em países como a Rússia ou a China, mas também na Europa e outros continentes, afirmam em seus sites que podem tratar e até curar doenças como distrofia muscular, Alzheimer, Parkinson e lesão na coluna vertebral, assim como infartos, injetando nos pacientes células-tronco que, em teoria, podem se transformar em um nervo, um músculo ou outras células e reparar danos causados por uma doença ou lesão. Relatos de atletas sobre resultados aparentemente miraculosos contribuem para um interesse crescente. Estima-se que dezenas de milhares de pacientes ao redor do mundo tenham recorrido a tais tratamentos e que o setor movimente centenas de milhões de dólares”.

Disponível em: http://nytiw.folha.uol.com.br/?url=/folha/content/view/full/44567, acessado em agosto/2016.

Analise as proposições em relação às células tronco, e assinale (V) para verdadeira e (F) para falsa.

(  ) O uso das células tronco em terapias baseia-se no princípio de que elas podem gerar qualquer tipo de célula.

(  ) Os mecanismos genéticos, que promovem a diferenciação celular, já são suficientemente conhecidos para assegurar a correta transformação das células tronco naquelas que o paciente necessita.

(  ) Não existe o risco destas células se transformarem em tumores.

(  ) Todas as células, independentemente do seu grau de diferenciação, podem ser transformadas em células tronco.

Assinale a alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo.

a) V – F – V – V.

b) F – V – F – F.

c) V – F – F – F.

d) F – V – V – V.

e) F – F – F – V.

04. (UPE) Leia o texto a seguir:

Atualmente, o gene considerado como o mais confiável para discriminar se um atleta tem mais força ou resistência é o ACTN3, apelidado gene da velocidade. Localizado no cromossomo 11, o ACTN3 é responsável pela produção da proteína alfa actinina 3, ativada exclusivamente em fibras musculares de contração rápida. Uma alteração em uma única base nitrogenada faz que esse gene possa apresentar duas formas na população humana: a versão “normal”, funcional, denominada R, que produz alfa actinina 3; e a variante alterada, chamada X, em que a tal proteína não é sintetizada. O gene ACTN3 assim como a eritropoietina (EPO), hormônio do crescimento humano (hGH), inibidor de genes da miostatina, endorfina, encefalina, leptina, dentre outros, são possíveis alvos primários do doping genético em humanos, por meio de terapia gênica in vivo, na qual o processo de transgenia ocorre dentro do indivíduo, ou ex vivo, no qual parte do engenheiramento genético ocorre fora do corpo, e parte, dentro.

Fontes: disponível em: <http://revistapesquisa.fapesp.br/wp-content/uploads/2016/06/014-019_CAPA_esportes_244-1.pdf?c01c25&gt; e BAIRROS, A. V.; PREVEDELLO, A. A.; MORAES, L. L. S. Doping genético e possíveis metodologias de detecção. Rev. Bras. Ciênc. Esporte, Florianópolis, v.33, n.4, p.1055-1069, out./dez. 2011. Disponível em:< http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0101-32892011000400017&gt;

Sobre ele, é correto afirmar que:

a) corredores de longa distância tendem a possuir, ao menos, uma cópia da variante R, a forma funcional, do gene ACTN3. A menor quantidade da proteína melhoraria o desempenho dos atletas em tarefas que dependem da ação das fibras rápidas.

b) corredores velocistas precisam ser resistentes ao cansaço e tendem a ser XX quanto ao gene ACTN3. A ausência parcial da proteína levaria o organismo a se adaptar melhor a exercícios de longa duração que retiram energia do consumo de oxigênio.

c) o doping genético é considerado o uso terapêutico de células, genes e elementos gênicos que venham a aumentar o desempenho físico do atleta por meio de substâncias químicas e fármacos.

d) o doping genético ex vivo envolve a transferência de genes para células em meio de cultura e reintrodução para o tecido-alvo do atleta, o que aumentaria a expressão de hormônios e outras substâncias bioquímicas, trazendo melhoria ao seu desempenho físico.

e) o princípio da terapia gênica in vivo consiste na transferência de proteínas e lipídeos para células-alvo por meio de pílulas, com o objetivo de suprir os produtos de um gene estruturalmente anormal no genoma do atleta.

05. (UEG) A pele, os epitélios intestinais e especialmente o sangue são estruturas presentes no organismo humano adulto que possuem a capacidade de regeneração por meio de um processo complexo e finamente regulado, visto que suas células são destruídas e renovadas constantemente. Esse processo de renovação se dá de forma geral conforme apresentado no esquema a seguir:

Com base nessas informações, verifica-se que

a) a hematopoiese resulta da diferenciação e proliferação simultânea das células-tronco que, à medida que se diferenciam, vão reduzindo sua potencialidade.

b) as diferentes linhagens hematopoiéticas geradas no sistema preservam altas taxas de proliferação e diferenciação.

c) existe um aumento gradual da capacidade de autorrenovação das células progenitoras durante esse processo.

d) células-tronco hematopoiéticas apresentam potencial para diferenciar-se em qualquer célula do corpo humano, todavia não geram outras células-tronco.

e) as células precursoras e maduras já diferenciadas são utilizadas em procedimentos de utilização de células-tronco no tratamento de alguma doença.

06. (UFMS) Pesquisadores brasileiros identificaram no café um gene com respostas adaptativas à escassez de água. Para confirmar a capacidade do gene, de proteção a seca, os pesquisadores clonaram o gene e o transferiram para outra espécie, Arabidopsis thaliana, que é utilizada como modelo em estudos genéticos. Com base nessas informações, considere as afirmativas a seguir.

I. Os pesquisadores usaram cruzamentos naturais para a transferência do gene de resistência à seca do café para Arabidopsis thaliana.

II. Os pesquisadores usaram a transgenia para a transferência do gene de resistência à seca do café para Arabidopsis thaliana.

III. As plantas de Arabidopsis thaliana que receberam o gene de resistência a seca, oriundo de plantas de café, são plantas transgênicas.

Está(ão) correta(s):

a) Apenas I.

b) Apenas II.

c) Apenas III.

d) Apenas II e III.

e) I, II e III.

07. (UERJ) A enzima EPSP-sintase, presente em praticamente todos os vegetais, é modificada na soja transgênica, tornando-a resistente à inibição pelo herbicida glifosato. Assim, o tratamento com esse herbicida não prejudica o desenvolvimento de culturas de soja transgênica, mas evita o crescimento de outros vegetais indesejáveis. Num estudo para a identificação da variedade transgênica de soja, foi medida, nas mesmas condições experimentais, a atividade da EPSP-sintase em extratos de folhas de diferentes tipos desse vegetal, em presença ou ausência de glifosato. As atividades da enzima nesses extratos, na ausência do inibidor, apresentaram o mesmo valor. Observe o gráfico abaixo.

A curva que corresponde à razão entre as atividades de uma enzima da variedade transgênica e as atividades dessa mesma enzima da soja comum é a indicada pela seguinte letra:

a) W.

b) X.

c) Y.

d) Z.

08. (UEM) A terapia gênica consiste na inserção de genes normais humanos em células humanas. Alguns atletas se utilizam desta técnica para inserir em suas células genes que codificam fenótipos atléticos, gerando vantagens esportivas. Essa técnica é considerada doping e denominada doping genético. Com base nestas informações e em assuntos correlatos, assinale o que for correto.

01. Para se atingir o fenótipo atlético desejado, além da inserção do gene, é necessário o envolvimento de fatores adequados, tais como treinos físicos e nutrição.

02. Para se atingir o fenótipo atlético desejado, além da inserção do gene, é necessário que ocorra a expressão dos genes inseridos.

04. Para se atingir o fenótipo atlético desejado, é necessário inserir no genoma do atleta sequências de DNA que codifiquem RNA. Estes serão sintetizados pela enzima RNA polimerase e traduzidos pelos ribossomos.

08. O doping genético altera tanto o genótipo como o fenótipo do atleta dopado.

16. O processo descrito no comando da questão também pode ser definido como transgênese.

Soma das alternativas corretas:

09. (UNESPAR) “No Brasil, foram plantados 40,3 milhões hectares com sementes de soja, milho e algodão transgênicos em 2013, com um crescimento de 10% em relação ao ano anterior. Esse desempenho levou o Brasil a consolidar a posição conquistada em 2009, o de segundo lugar no ranking de área plantada com transgênicos no mundo, ficando atrás apenas dos Estados Unidos”.

Sobre o assunto, assinale o que for correto.

a) A característica de interesse retirada de outro organismo de espécie diferente será manifestada em decorrência da transcrição do RNA transportador sintetizado a partir do DNA recombinante.

b) As enzimas de restrição empregadas na tecnologia de DNA recombinante são fundamentais porque permitem modificar sequências de bases nitrogenadas do DNA.

c) Diferentes variedades de milho podem ser obtidas com a utilização de outros genes, por meio da técnica denominada clonagem.

d) As sementes de soja, milho e algodão transgênicos são produzidas pela técnica do melhoramento genético vegetal convencional.

e) Através da tecnologia do DNA recombinante foi possível produzir plantas geneticamente modificadas com genes bacterianos que conferem resistência a pragas da lavoura.

10. (UPE) A era da biotecnologia, tal qual a revolução industrial, a revolução verde e a era da informação, promete grandes vantagens e benefícios à humanidade. Também tem gerado polêmicas e questionamentos acerca dos impactos que possam vir a causar ao homem e aos ecossistemas naturais. Com relação às características das técnicas utilizadas, ao papel desempenhado e aos processos que envolvem a biotecnologia, analise as afirmativas e conclua.

I  II

0  0 – A terapia gênica e a clonagem são técnicas desenvolvidas pela engenharia genética. Na terapia gênica, genes alterados, cujas deficiências originam diversas doenças humanas, são substituídos por genes normais.

1  1 – Com a utilização de células-tronco, temos a possibilidade da cura de várias doenças humanas. Sua maior aplicação é na prevenção da eritroblastose fetal.

2  2 – O teste de paternidade é uma metodologia da biotecnologia segura, incluindo a análise do DNA ou o exame bioquímico de identificação dos grupos sanguíneos. Através de qualquer dos métodos, é possível provar que um homem é, de fato, pai de uma criança.

3 3 – Organismos transgênicos contêm genes de outras espécies, inseridos através de técnicas de Engenharia Genética. As mulas, híbridos resultantes do cruzamento entre o jumento Equuos asinos e a égua Equuos caballus, são exemplos de transgênicos.

4 4 – DNA fingerprint corresponde à “impressão digital” genética de um indivíduo. Cada ser humano possui uma composição genômica exclusiva.

11. (FACTO) A insulina é um hormônio muito importante para o metabolismo humano, pois atua na regulação dos níveis de glicose no sangue. Pessoas que não produzem ou o fazem em quantidade insuficiente necessitam receber doses de insulina em concentrações adequadas. Uma forma de se produzir insulina é através da engenharia genética, onde por meio da técnica de DNA recombinante é possível produzir insulina utilizando microrganismos modificados. Na figura abaixo são representados os estágios na produção de uma substância como a insulina, através da engenharia genética.

Nas alternativas abaixo, marque a resposta que identifique respectivamente as letras S e T representadas na figura.

a) Cromossomo e plasmídeo.

b) Gene e bactéria.

c) Plasmídeo e gene.

d) Gene e plasmídeo.

e) Plasmídeo e cromossomo.

12. (UFLA) Organismos nos quais se tenham introduzido DNA de outra espécie ou DNA modificado da mesma espécie são chamados organismos geneticamente modificados ou transgênicos. Com base nisso, analise as proposições abaixo:

I. Entre os animais transgênicos, há aqueles com genes humanos para a produção de determinadas substâncias, tais como fatores para coagulação do sangue.

II. Uma das aplicações dos transgênicos é desenvolver animais em risco de extinção, com o animal se desenvolvendo no útero de outra espécie

III. Animais transgênicos transplantados com genes do hormônio do crescimento são utilizados para produzir carne menos gordurosa

IV. Com a transgenia é possível gerar um indivíduo inteiro a partir de um único animal que tenha alguma característica de interesse econômico.

É correto afirmar que são aplicações dos animais transgênicos:

a) Somente as proposições III e IV.

b) Somente as proposições II e IV.

c) Somente as proposições I e III.

d) Somente as proposições I e II.

13. (UFAM) Por meio da utilização de ferramentas de Biologia Molecular, é possível investigar comparativamente, perfis genéticos de amostras biológicas, visando à obtenção de informações valiosas sobre as diferenças entre essas amostras, em nível molecular. Para a investigação de paternidade, por exemplo, é realizada a extração de DNA das amostras coletadas, seguida da amplificação de regiões repetitivas (ex.: VNTRs) que, clivadas com enzimas de restrição, geram padrões únicos de polimorfismo para cada indivíduo. O gel de eletroforese permite a separação dos fragmentos de restrição conforme seu peso molecular, fornecendo o perfil eletroforético dos indivíduos que se deseja comparar. A figura a seguir ilustra os perfis eletroforéticos de 5 indivíduos envolvidos em um caso de investigação de paternidade: o filho (F), a mãe (M) e os prováveis pais: P₁, P₂ e P₃:

Com base no enunciado da questão e no perfil eletroforético, assinale a alternativa incorreta:

a) A amplificação é optativa, porque as células da mucosa da boca fornecem DNA preservado, sendo possível obter perfis eletroforéticos confiáveis utilizando diretamente o DNA extraído em laboratório. De fato, os laboratórios de análise de DNA utilizam essa via rápida para reduzir despesa e tempo.

b) Amostras biológicas utilizadas para a realização dos testes de paternidade podem ser: células da mucosa da boca, sangue e cabelo. Esse último, desde que apresente o bulbo, que corresponde à região do folículo piloso que contém células viáveis.

c) O resultado do perfil eletroforético no enunciado mostra claramente que, mesmo sem considerar o perfil materno, o confronto do perfil do filho com os prováveis pais indicaria que apenas um deles teria chance de ser apontado como possível pai.

d) O resultado do perfil eletroforético mostra que, de todos os possíveis pais, P₂ é aquele que apresenta maior divergência genética comparado a F.

e) Analisando as informações da questão, pode-se concluir que os testes de criminalística podem ser realizados utilizando a mesma ferramenta. No entanto, seria necessário confrontar o material biológico dos possíveis suspeitos com os vestígios de material biológico colhidos na cena do crime.

14. (FPS) A exposição do DNA humano a enzimas de restrição produz fragmentos que podem ser visualizados por meio de uma técnica denominada eletroforese, como ilustrado abaixo.

Neste caso, a identificação forense, por meio do DNA, é possível porque são produzidos fragmentos com padrões distinguíveis:

a) Entre os animais e a espécie humana.

b) Entre humanos, mesmo em irmãos univitelinos.

c) Em função do número de nucleotídeos.

d) De acordo com as sequências de nucleotídeos.

e) Em função dos tipos de nucleotídeos.

15. (UEA) A fotomicrografia mostra a introdução de um núcleo somático em um ovócito II, que se encontra preso por sucção a uma pipeta. O material genético está sendo introduzido no ovócito II por uma microinjeção intracitoplasmática.

O processo indicado na fotomicrografia permite a:

a) Produção de microrganismos transgênicos.

b) Clonagem de mamíferos.

c) Terapia gênica.

d) Obtenção de vacinas gênicas.

16. (UEA) Dois grupos de camundongos transgênicos foram submetidos à dosagem de glicose no sangue cerca de trinta minutos após as refeições. Os resultados foram comparados aos apresentados por um grupo controle de camundongos normais.

O gráfico permite concluir corretamente que:

a) Os camundongos dos grupos 1 e 2 têm uma cópia extra do gene responsável pela síntese da insulina.

b) Apenas os camundongos do grupo 1 têm uma cópia extra do gene responsável pela síntese do glucagon.

c) Os camundongos dos grupos 1 e 2 têm uma cópia extra do gene responsável pela síntese do glucagon.

d) Apenas os camundongos do grupo 1 têm uma cópia extra do gene responsável pela síntese da insulina.

e) Apenas os camundongos do grupo 2 têm uma cópia extra do gene responsável pela síntese da insulina.

17. (UNCISAL) As vacinas são classificadas em três grandes grupos (ou gerações) em razão das estratégias ou dos conceitos utilizados na preparação do princípio ativo […]. Nas vacinas de primeira geração o agente patogênico é inativado ou atenuado. Nesse grupo, destacam-se vacinas de prevenção da coqueluche, contra varíola, poliomielite, sarampo, rubéola, adenovírus […]. Na segunda geração, a indução de anticorpos é voltada para um único alvo, uma toxina, ou açúcares de superfície, que permite ao sistema imune neutralizar o agente infeccioso. Nesse grupo, destacam-se vacinas acelulares que empregam toxoides (toxinas purificadas e inativadas por tratamento químico), proteínas e polissacarídeos purificados, como as antitetânica, antidiftérica, hepatite B e as vacinas para o controle da meningite meningocócica e da pneumonia.

[…] Na terceira geração, o conceito vacinal surgiu da observação de células em que o DNA injetado conseguiu penetrar as membranas citoplasmática e nuclear e utilizar o maquinário enzimático necessário à transcrição e tradução, produzindo o antígeno que desencadeará uma série de respostas imunológicas. Embora as perspectivas depositadas nas vacinas de DNA tenham sido frustradas pela baixa imunogenicidade de diversas vacinas submetidas a testes clínicos, os resultados indicam que essas vacinas podem ser instrumentos excelentes para a ativação de respostas imunológicas citotóxicas e, consequentemente, controle de patógenos de replicação intracelular como vírus, algumas bactérias e certos tipos de câncer.

DINIZ, M.O. & FERREIRA, L.C.S. Biotecnologia aplicada ao desenvolvimento de vacinas. Estudos Avançados, v. 24, n. 70, 2010 (adaptado).

Dadas as afirmativas sobre a tecnologia do DNA recombinante na produção de vacinas:

I. As estratégias de clonagem e de introdução de mutações em genes específicos têm permitido a produção de vírus e bactérias inativos de forma mais precisa e segura do que os métodos convencionais das vacinas de primeira geração.

II. O aprimoramento das técnicas de produção de proteínas recombinantes, através de sistemas de expressão heterólogos, permite que bactérias, leveduras, células de mamíferos e insetos sejam utilizados para a produção de antígenos.

III. A tecnologia do DNA recombinante na produção de vacinas de DNA tem representado uma forma alternativa de desenvolver imunoterapias – vacinas com propriedades terapêuticas.

Verifica-se que está(ão) correta(s):

a) I, II e III.

b) I e III, apenas.

c) I e II, apenas.

d) III, apenas.

e) II, apenas.

18. (UEM) Uma nova estratégia para perder peso, baseada nas informações contidas no material genético de cada um, está ganhando espaço no Brasil e no mundo. Batizada de “dieta do DNA”, o método propõe ajudar decisivamente no emagrecimento por meio de análises das variações genéticas relacionadas à capacidade do corpo de reagir aos alimentos e ao treino físico. Ele fornece respostas a respeito da sensibilidade ao carboidrato e à gordura saturada e se há intolerância ao glúten e à lactose (Revista Isto É, 17/06/2015).

Sobre o assunto e com base nas aplicações do conhecimento genético, assinale a(s) alternativa(s) correta(s).

01. A dieta do DNA consiste em um método de transgenia.

02. Os resultados do Projeto Genoma Humano não oferecem nenhum avanço na identificação dos genes associados à obesidade.

04. A dieta do DNA é aceitável, pois as pessoas diferem entre si quanto ao material genético que possuem.

08. A análise do DNA, conhecida como fingerprint do DNA (impressão digital do DNA), é realizada cortando o DNA com enzimas de restrição e analisando por eletroforese.

16. A existência de diferenças genéticas entre os indivíduos de uma população é chamada de recombinação genética.

Soma das alternativas corretas:

19. (UPE) Leia o texto a seguir:

Um dos recursos existentes para o combate ao mosquito é o uso de inseticidas. O problema é que, por ser a estratégia mais utilizada, o Aedes aegypti desenvolveu resistência aos inseticidas mais comuns, à base de piretroides, e não se espanta com a maior parte dos repelentes. A ideia é encontrar estratégias para o controle de duas ou três gerações do inseto ao mesmo tempo e quebrar a sua dinâmica reprodutiva. Numa fábrica localizada em Juazeiro, na Bahia, Margareth Capurro, do ICB-USP, trabalhou com a Moscamed Brasil para implementar a produção de uma linhagem desenvolvida pela empresa britânica Oxford Insect Technologies (Oxitec). Esses mosquitos geneticamente alterados acumulam uma proteína, que faz as células das larvas entrarem em colapso, de maneira que não chegam à fase adulta. Apenas os machos são liberados na natureza para cruzar com as fêmeas selvagens, produzindo a descendência modificada.

Disponível em: http://revistapesquisa.fapesp.br/2015/06/14/um-vilao-de-muitas-caras/ (Texto e figura – Adaptados) Acesso em: julho 2015.

Sobre isso, assinale a alternativa correta.

a) A transgenia fornece uma única estratégia de controle para todas as regiões do país, pois os machos se adaptam a todas as variantes de fêmeas.

b) As larvas transgênicas sugarão o sangue, mas suas picadas não transmitirão a doença para os seres humanos.

c) Os indivíduos picados pelos mosquitos transgênicos herdarão os genes modificados e diminuirão a propensão para desenvolver a dengue.

d) Os machos irão transmitir o gene alterado para as fêmeas que, também, expressarão a proteína em excesso, fazendo as células larvais entrarem em colapso.

e) Os machos não picam nem carregam o vírus, por isso foram escolhidos para serem modificados geneticamente com essa estratégia.

20. (UEPA) Leia o Texto abaixo para responder esta questão.

Por meio da técnica da CLONAGEM, foi feito o sequenciamento do gene da enzima catalase em ostra do mangue (Crassostrea rhizophorae), com o objetivo de contribuir para o desenvolvimento de indicadores de saneamento ambiental e saúde pública que possam ser utilizados para informar a comunidade e avaliar a qualidade de vida a partir de intervenções voltadas à proteção e recuperação de mananciais.

   Adaptado de: http://labcai.paginas.ufsc.br/projetos-em-andamento-2/ acessado em 10/09/2015

Sobre a técnica em destaque no Texto, afirma-se que:

a) Um óvulo é extraído de uma fêmea adulta de outra espécie conservando o seu núcleo.

b) Na ovelha Dolly, foram utilizadas células somáticas mamárias retiradas de um animal adulto.

c) O núcleo da célula mamária foi inserido no óvulo nucleado de outra fêmea que assim se tornou diploide.

d) O núcleo do óvulo de uma fêmea é inserido nas células da glândula mamária de outra fêmea.

e) Na ovelha Dolly, o núcleo do óvulo foi inserido na célula da glândula mamária, originando um clone do indivíduo que doou o núcleo.

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Para que existem o sexo e os sexos? Um dos maiores e mais complicados mistérios da biologia

• 5 maio 2018

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Direito de imagemISTOCK/GETTY IMAGES

Image captionReprodução humana tem deficiências: "Em termos evolucionistas, a forma de ser bem-sucedido é passar seus genes a outras gerações. Quando pensamos em reprodução sexual, o que estamos fazendo é passando a metade de nossos genes a nossos filhos, que terão a outra metade composta de genes de outra pessoa. É um grande esforço, e (ainda assim) parecia algo ineficiente"

Um parceiro conhece o outro, eles se cortejam e procriam. Mas por que temos apenas dois sexos na natureza? E para que exatamente eles existem?

Esse, que é um dos maiores mistérios da biologia, foi o tema de uma investigação do geneticista Adam Rutherford e da matemática Hannah Fry, apresentadores do programa The Curious Cases of Rutheford and Fry, da BBC Radio 4.

E, analisando o intrincado e curioso mundo da sexualidade animal, eles descobriram que nem sempre são necessários dois parceiros para se gerar descendentes.

Autonomia sexual

Alguns animais podem se reproduzir sem necessidade de formar um casal e acasalar, como é o caso das minúsculas criaturas chamadas Bdelloidea, uma classe de rotíferos que vive em qualquer lugar onde haja água e que só pode ser vista com microscópios.

Essa espécie não tem machos, e as fêmeas se encarregam da reprodução com suas próprias células sexuais não fecundadas.

Há também o caso de Ganas, um dragão de Komodo que é uma das principais atrações do Zoológico de Londres.

"Ele não tem pai, foi gerado só por uma mãe", explica Chris Michaels, herpetólogo do zoo. A mãe de Ganas o concebeu de forma espontânea.

Esse processo é conhecido como parentogênese, ou literalmente: um "parto virginal". É algo que ocorre muito raramente e só produz crias masculinas.

Os dragões de Komodo estão entre os poucos vertebrados que podem chegar a se reproduzir através da parentogênse.

Uma perspectiva matemática

E isso vale a pena, no sentido evolutivo? Sob essa ótica, qual seria o modelo de procriar mais "eficiente"? A partir dos anos 1970, essas perguntas relacionadas ao sexo ganharam uma abordagem matemática, diz Fry.

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"O grande geneticista e biólogo britânico John Maynard-Smith aplicou a Teoria dos Jogos à evolução e concluiu que a existência dos homens simplesmente não faz sentido. Procriar homens provoca o desperdício de 50% dos recursos de uma criatura viva, porque (a maioria delas) não consegue produzir descendentes (por si só)", explica.

A geneticista Aoife McLysaght, especialista nessa questão pelo Trinity College (Irlanda), argumenta que, embora haja tantos organismos que praticam sexo e se reproduzam, o relacionamento sexual é um dos grandes enigmas da biologia e da evolução.

"Em termos evolucionistas, a forma de ser bem-sucedido é passar seus genes a outras gerações. Quando pensamos em reprodução sexual, o que estamos fazendo é passando a metade de nossos genes a nossos filhos, que terão a outra metade composta de genes de outra pessoa. É um grande esforço, e (ainda assim) parecia algo ineficiente", diz McLysaght.

Ainda não há uma resposta conclusiva para isso, mas sim algumas pistas, diz Rutherford. Para entendê-las, precisamos conhecer melhor a reprodução assexuada, ou sem sexo.

O que nos ensina um pequeno organismo

Chris Wilson, pesquisador do Imperial College, no Reino Unido, é um especialista em criaturas diminutas como a Bdelloidea.

Em sua reprodução assexuada, elas criam "filhotes" femininas que são cópias exatas de si mesmas.

"Isso é duplamente mais eficiente do que produzir machos e fêmeas, porque você dispensa o gasto energético depositado na geração de machos e tem uma taxa de 100% (de eficiência) no uso da energia para criar fêmeas, que por sua vez botarão mais ovos. Assim, quando toda a população é capaz de botar ovos, ela é mais eficiente do que quando gera machos incapazes de fazê-lo", explica Wilson à BBC.

Image captionA diferenciação entre os dois sexos é chave para a reprodução de muitas espécies

Mas essas criaturas assexuadas têm suas próprias ineficiências com as quais lidar quando se trata de crescer e se reproduzir, diz o especialista.

Como não há mistura genética na procriação, "todos (os membros da comunidade de Bdelloidea) têm as mesmas vulnerabilidades, sobretudo quanto a doenças", explica Wilson.

"Se um espécime é infectado por um fungo, por exemplo, facilmente vai transmitir isso a todas as suas filhas, irmãs e parentes fêmeas porque todas são geneticamente iguais. Formam-se epidemias muito rapidamente e estas podem afetar a todos os rotíferos dessa combinação genética."

Eis então um problema fundamental da reprodução assexuada: a menor variedade genética acaba sendo um calcanhar de Aquiles.

No caso desses rotíferos, uma forma de driblar isso é pela desidratação total. "Quando a população (de Bdelloidea) fica totalmente afetada por fungos, consegue perder toda a água de seu corpo (...) e mover-se para uma nova área hidratada e voltar à vida - e o fungo não consegue segui-la", diz Wilson.

Os cerca de 50 milhões de anos de existência das Bdelloidea mostram que essa tática tem funcionado para elas, mas a maioria das criaturas assexuadas são relativamente mais recentes e não duram muito, adverte Rutheford. O motivo disso? Justamente sua vulnerabilidade a doenças.

A vantagem de ter dois sexos

É neste ponto que começamos a entender os benefícios biológicos da existência do sexo masculino.

Image captionClonar e copiar a genética de um espécime, com suas fortalezas e fraquezas

Se você pudesse se clonar neste exato momento, teria uma população resultante geneticamente idêntica a você, diz McLysaght.

"Todos os membros (dessa população) são igualmente fortes mas também igualmente frágeis. Qualquer debilidade que um tenha, os demais também a terão."

"Algo que já sabemos sobre a forma como o DNA muda é que cada um de nós temos cerca de 60 mutações (genéticas) totalmente novas, que não foram herdadas de nossos pais. (...) Quando falamos de reprodução sexual, falamos de combinar o DNA de dois indivíduos diferentes. Como não se trata de 100% de DNA (de nenhum deles), há a probabilidade de unir dois genes bons e até mesmo gerar melhoras em relação ao passado e deixar males (genéticos) de fora dessa combinação", agrega a cientista.

Sendo assim, unindo genes tendemos a nos tornar mais resistentes a parasitas e doenças e aumentamos a probabilidade de melhorar nossa genética.

Por que há dois, e não três sexos?

No mundo animal, há espécies que têm simultaneamente partes do corpo masculinas e femininas, como vermes, lesmas, estrelas-do-mar e mais de 20 famílias de pequenos peixes. Trata-se do hermafroditismo, que permite a geração de gametos masculinos e femininos.

Image captionNosso DNA é uma mistura genética, mas também traz mutações completamente novas

Há, ainda, o caso de fungos, por exemplo, que têm dificuldades em encontrar pares compatíveis para acasalar. E os biólogos descobriram que eles aumentaram o número de seus sexos (que os especialistas chamam de "tipos de acasalamento", sem a associação típica que fazemos com fêmeas e machos) para a casa das centenas, de forma a elevar a chance de se reproduzir e propagar seus genes.

Mas esse é um caso único, o que leva à pergunta: por que na maioria avassaladora da natureza não temos mais de dois sexos?

Quem responde é Wilson.

"O problema é que, como já existem dois sexos, é muito difícil para um terceiro sexo aparecer e prosperar. Se surgisse um sexo intermediário, com quem ele iria acasalar? Já há machos e fêmeas, cada um com seus mecanismos específicos de adaptação para maximizar seu sucesso (na relação) com o outro. Havendo um terceiro sexo, ele teria dificuldades em encontrar parceiros", diz o pesquisador do Imperial College.

E uma das razões pelas quais nós humanos e outros animais complexos gravitamos para a dualidade dos sexos é a dimensão complementar dos nossos gametos, ou células reprodutivas - os óvulos (que são as maiores células humanas) e os espermatozoides (as menores), prossegue Wilson.

O esperma e o óvulo proporcionam diferentes imperativos biológicos para os machos e as fêmeas: os espermatozoides são rápidos e pequenos, enquanto os óvulos são grandes e estáveis. "São como chave e cadeado, não requerem peças adicionais", agrega Rutheford.

Ou seja, não sabemos ao certo por que evoluímos para termos dois sexos, mas, uma vez que essa evolução ocorreu, ficou muito difícil sobrar espaço para terceiros sexos.

Fonte:http://www.bbc.com/portuguese/geral-43927968

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AULÃO NO CINEMA - COM O FILME VINGADORES

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Por que a qualidade do sêmen está caindo no mundo e como isso ameaça a reprodução humana

Direito de imagemSCIENCE PHOTO LIBRARY

Image captionMetade dos casos de infertilidade conjugal tem como causa algum problema masculino

Quando um casal tem dificuldades para engravidar, é comum que a mulher se torne a principal suspeita de ser infértil. No entanto, estudos estimam que 50% dos casos de infertilidade conjugal - que afetam cerca de 48,5 milhões de pessoas no mundo - tenham como causa algum problema masculino.

E a tendência é que esses números aumentem.

Estudos realizados em diversos países mostram que a qualidade média do sêmen dos homens de todo o mundo vem caindo pelo menos desde a década de 1930. Não há informações conclusivas sobre as causas - as principais suspeitas recaem sobre o álcool, o cigarro e substâncias químicas presentes em pesticidas, solventes e recipientes de plástico.

Um dos poucos estudos no Brasil sobre o assunto foi feito recentemente pela bióloga Anne Ropelle em sua dissertação mestrado na Faculdade de Ciências Médicas (FCM) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

Ela conta que o Centro de Atenção Integral à Saúde da Mulher (CAISM) da universidade realiza exames de espermograma desde 1989. Das 33.944 amostras registradas entre 1989 e 2016, ela analisou 18.902.

Anne dividiu os exames em cinco períodos de tempo e analisou os principais parâmetros que medem a qualidade do sêmen: concentração (quantidade de espermatozoides na amostra), motilidade progressiva (capacidade de movimentação, importante para o encontro com o óvulo e a fertilização) e morfologia (sua forma). "Notamos uma queda significativa em todos eles", ela afirma.

A concentração seminal, por exemplo, caiu de 86,4 milhões de espermatozoides por mililitro (ml) no período de 1989 a 1995 para 48,32 milhões/ml entre 2011-2016. A porcentagem com boa motilidade baixou de 47,6% para 35,9%, e o índice dos que tinham formas normais reduziu-se de 37,1% para 3,7%.

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Image captionConcentração, mobilidade e forma dos espermatozoides vêm se deteriorando

Apesar dessas quedas, os dois primeiros parâmetros estão dentro dos padrões estabelecidos pela Organização Mundial da Saúde (OMS), que são, respectivamente, mínimos de 15 milhões e 32%.

Quanto à morfologia, a porcentagem encontrada por Ropelle está um pouco abaixo do que é considerado normal pela OMS, que é acima de 4%. Esses dados podem ser um alerta. "Se os números continuarem caindo, os casais poderão encontrar maior dificuldade para conseguirem uma gestação", diz a especialista.

Discussões

No exterior, as pesquisas sobre o tema são mais antigas e numerosas. Todas apontam na mesma direção. O médico urologista Leocácio Barroso, do Hospital Universitário Walter Cantídio, da Universidade Federal do Ceará (UFC), cita algumas meta-análises (revisão sistemática de várias pesquisas realizadas sobre um mesmo tema).

Uma delas foi feita pela bióloga dinamarquesa Elisabeth Carlsen, que analisou 61 estudos sobre qualidade do sêmen realizados por outros pesquisadores de vários países, entre 1938 e 1991. Os resultados foram divulgados em 1992. "Ela mostrou que nesse período a concentração média de espermatozoides caiu de 113 milhões/ml para 66 milhões/ml", informa Barroso.

Para ele, a mensagem essencial do estudo de Carlsen e colaboradores é que a concentração seminal declinou globalmente em cerca de 50% no último século, atraindo uma atenção significativa e sendo foco de diversas discussões. "A partir dessa publicação, diversos laboratórios têm analisado seus próprios dados retrospectivamente e muitos estudos sugerem que, de fato, houve um declínio na qualidade do esperma", conta.

Um desses trabalhos foi divulgado cinco anos mais tarde, em 1997, pela especialista em reprodução humana Shanna Swan, dos Hospital Mount Sinai, de Nova York. Ela fez uma reanálise de 56 estudos analisados por Carlsen e confirmou uma significativa queda na densidade espermática nos Estados Unidos e na Europa, mas não em outras partes do mundo.

"Mais tarde, em 2000, ela realizou outra extensa meta-análise, dessa vez de 101 estudos, que confirmou o declínio na qualidade seminal no período de 1934 a 1996", diz Barroso.

A própria OMS reduziu os valores de referência que definem uma amostra seminal como "normal". "De 1987 até hoje, a organização publicou cinco edições do Manual para o Exame do Sêmen Humano", diz Barroso.

"A publicação mais recente, de 2010, traz valores de referência mais baixos do que os encontrados na última edição, de 1999." Os novos parâmetros de concentração mínima foram reduzidos de 20 milhões/ml para 15 milhões/ml, os da motilidade, de 50% para 32%, e os da morfologia, de 14% para 4%.

Para a definição de tais valores, foram avaliadas amostras de 4.500 homens de 14 países de quatro continentes. Barroso tem, no entanto, uma crítica ao manual. De acordo com ele, enquanto algumas áreas foram super-representadas, como o norte da Europa, outras foram subrepresentadas, como a África e a América do Sul.

"De fato, para esse estudo não foi avaliada nenhuma amostra proveniente do Brasil", diz. "Portanto, a interpretação e aplicação dos valores de referência definidos pela última publicação da OMS para o brasileiro é imprecisa."

Estilo de vida?

Que a qualidade seminal vem caindo no mundo é praticamente uma certeza. Já as causas não são bem conhecidas. "Nosso banco de dados não possuía informações sobre estilo de vida ou hábitos dos pacientes, desta forma não pudemos correlacionar a queda a uma ou mais causas", afirma Anne. Mas há suspeitas.

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Image captionPiora na qualidade do esperma pode ser causada por substâncias absorvidas por fetos masculinos

Seu orientador, o ginecologista Luiz Francisco Baccaro, da FCM da Unicamp, aponta alguns. "Vários autores relatam que substâncias com efeitos similares ao estrogênio (hormônio cuja ação está relacionada ao controle da ovulação e ao desenvolvimento de características femininas), conhecidas como 'desreguladores endócrinos', poderiam agir no feto do sexo masculino ainda no útero da mãe, levando a problemas na função testicular", diz.

Entre esses "desreguladores endócrinos" estão substâncias químicas, presentes em pequena quantidade em pesticidas, solventes e recipientes de plástico, por exemplo. Além dos fatores ambientais, aspectos relacionados aos hábitos de vida também devem influenciar a produção de esperma.

"Alguns estudos demonstraram que o tabagismo e o consumo de álcool em excesso podem diminuir a qualidade do sêmen", acrescenta Baccaro. "Além disso, um fator muito prevalente que influencia nisso é a obesidade, que pode levar a um desequilíbrio hormonal. Um estudo mostrou que homens com excesso de peso têm o esperma pior."

Barroso cita outros suspeitos. "O uso de telefones celulares têm aumentado as preocupações em relação ao efeito das suas ondas eletromagnéticas na fertilidade", afirma.

"Estudo observacional recente, in-vivo e in-vitro, mostrou que os aparelhos podem causar uma diminuição da densidade, motilidade, viabilidade e morfologia dos espermatozoides. Hipertermia (alta temperatura) testicular também pode impedir a espermatogênese. Por isso, o uso de laptops próximo à genitália, utilização frequente de saunas e banheiras aquecidas estão entre os fatores considerados como possíveis causas da queda da qualidade do sêmen."

FONTE:http://www.bbc.com/portuguese/geral-43831841

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