Dissertativa 13 - 2ª Fase - Dia 2 - Unicamp 2026

Gabarito

Questão 13

Dissertativa
13

Em 2025, um grupo de pesquisadores desenvolveu e aplicou com sucesso uma terapia genética personalizada para tratar um bebê com uma doença rara e grave causada pela deficiência de carbamoil-fosfato sintetase 1 (CPS1). Essa enzima é essencial para o funcionamento do ciclo da ureia. Os principais sintomas do bebê apareceram nas primeiras 48 horas de vida e incluíam sonolência, hipotonia, dificuldade respiratória e níveis extremamente elevados de amônia no sangue.

a) O bebê apresentava duas mutações diferentes no gene que codifica CPS1, uma herdada do pai e outra da mãe, os quais não apresentavam os sintomas da doença. Para tratar esse bebê, a substituição de uma adenina por uma guanina foi realizada pela técnica de edição de base, uma forma precisa de editar o DNA. O alelo paterno mutado resultava em um códon de parada e foi o alvo na edição de base no bebê. Qual é o significado biológico da mutação resultante em um códon de parada? Considerando o provável genótipo dos pais em relação ao gene CPS1, por que eles não apresentam os sintomas da doença? 

(Adaptado de https://www.science.org/content/article/gene-editing-therapy-made-just-6-months-helps-baby-life-threatening-disease. Acesso em 25/05/2025.)

b) A deficiência de CPS1 leva ao acúmulo da amônia, um resíduo altamente tóxico no sangue em humanos. Qual é a origem metabólica da amônia? Em condições fisiológicas, o que ocorre com a amônia até ela ser eliminada do corpo?

Resolução:

a) Um códon de parada (UAA, UAG ou UGA) sinaliza o término da tradução, interrompendo a síntese da proteína. Quando uma mutação gera um códon de parada prematuro, ocorre a produção de uma proteína truncada, geralmente não funcional, pois a cadeia polipeptídica fica incompleta.

No caso do bebê, a mutação no gene CPS1 levou à formação de um códon de parada, impedindo a produção adequada da enzima carbamoil-fosfato sintetase I, essencial ao ciclo da ureia. A edição de base corrigiu esse erro, restaurando a leitura correta do gene e a síntese da proteína funcional.

Quanto aos pais, o provável genótipo é o de heterozigotos (portadores), cada um com um alelo normal e um alelo mutante para o gene CPS1. Como a doença é autossômica recessiva, a presença de um alelo funcional é suficiente para garantir atividade enzimática adequada, impedindo o aparecimento de sintomas.

b) A amônia tem origem principalmente no catabolismo de aminoácidos, quando ocorre a desaminação durante a degradação de proteínas, especialmente no fígado. Também pode ser produzida pela ação de bactérias intestinais sobre compostos nitrogenados.

Em condições fisiológicas normais, a amônia é rapidamente transportada ao fígado, onde é convertida em ureia por meio do ciclo da ureia. A ureia, por ser menos tóxica, é então liberada na corrente sanguínea e eliminada pelos rins na urina.

A deficiência de CPS1 interrompe o ciclo da ureia, levando ao acúmulo de amônia no sangue (hiperamonemia), condição extremamente tóxica, sobretudo para o sistema nervoso.

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