Dica do autor: A replicação do DNA é um processo altamente conservado entre os seres vivos, mas apresenta diferenças importantes entre procariontes e eucariontes, tanto em relação à organização do genoma quanto à maquinaria enzimática envolvida. Em organismos procariontes, como as bactérias, o DNA é circular e a replicação geralmente parte de uma única origem (oriC), ocorrendo de forma bidirecional. Já nos eucariontes, que possuem um genoma linear e muito maior, são necessárias múltiplas origens de replicação para garantir a duplicação completa do material genético em tempo hábil durante a fase S do ciclo celular. Apesar dessas diferenças, muitos dos componentes funcionais são análogos, exercendo funções equivalentes, como é o caso do PCNA (antígeno nuclear de proliferação celular) em eucariotos e o clamp deslizante em procariontes, ambos atuando para aumentar a processividade da DNA polimerase, isto é, sua capacidade de sintetizar longas fitas de DNA sem se desprender da cadeia molde. Além disso, enzimas como topoisomerases, helicases, primases, entre outras, estão presentes em ambos os domínios, embora com isoformas distintas. Uma compreensão clara dessas semelhanças e diferenças é fundamental para a resolução desta questão.

Alternativa A: INCORRETA. A afirmação sugere que eucariotos possuem DNA circular, o que está incorreto. Eucariotos têm DNA linear no núcleo (embora mitocôndrias tenham DNA circular), e justamente por isso precisam de mecanismos específicos para lidar com os finais das moléculas de DNA, como as telomerases. Além disso, a topoisomerase continua sendo essencial, pois durante a replicação ocorrem torções e superenrolamentos que precisam ser resolvidos para permitir o avanço da forquilha de replicação. Portanto, a presença de DNA linear não elimina a necessidade de topoisomerases – pelo contrário, elas continuam sendo fundamentais.

Alternativa B: INCORRETA. A girase bacteriana, também conhecida como DNA girase, é um tipo de topoisomerase tipo II presente em procariontes e atua removendo superenrolamentos positivos à frente da forquilha de replicação. No entanto, ela não é uma DNA polimerase, muito menos a principal envolvida na replicação. A DNA polimerase III é a principal enzima responsável pela elongação das novas fitas de DNA em procariontes. Logo, essa alternativa confunde a função da girase com a de uma polimerase.

Alternativa C: CORRETA. Essa alternativa está correta e muito bem elaborada. O clamp deslizante em procariontes (conhecido como β-clamp) e o PCNA (Proliferating Cell Nuclear Antigen) em eucariotos são anéis proteicos que se ligam à DNA polimerase e ao DNA, formando uma estrutura que impede a dissociação da polimerase da fita molde durante a síntese. Isso garante alta processividade, permitindo que a enzima sintetize longos fragmentos de DNA de forma contínua. Ambos, portanto, desempenham funções análogas, ainda que sejam proteínas distintas em termos estruturais e origem evolutiva.

Alternativa D: INCORRETA. A DNA polimerase III é específica de procariontes (particularmente bem estudada em E. coli) e é a principal enzima replicativa nesse domínio. Em eucariotos, as funções de replicação são majoritariamente desempenhadas pelas DNA polimerases δ (delta) e ε (épsilon) – a primeira associada à síntese da fita atrasada (lagging strand) e a segunda à fita líder (leading strand). Portanto, a alternativa erra ao atribuir à DNA polimerase III uma função que ela não desempenha nos eucariotos.

Alternativa E: INCORRETA. Esta alternativa afirma que apenas os procariontes possuem enzimas de proofreading, o que não é verdade. Em ambos os domínios, há DNA polimerases com atividade de revisão (proofreading), por meio da função exonucleásica 3’ → 5’, que permite a correção de erros durante a replicação. Por exemplo, a DNA polimerase δ em eucariotos possui essa atividade. Essa correção é essencial para manter a fidelidade da replicação do DNA. Portanto, esta alternativa está incorreta ao restringir o proofreading aos procariontes.

Resposta correta: Alternativa C.

Referências:

• ALBERTS, Bruce et al. Biologia molecular da célula. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.

• COOPER, Geoffrey M.; HAUSMAN, Robert E. A célula: uma abordagem molecular. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2011.

• LEHNINGER, Albert L. Princípios de bioquímica. 7. ed. São Paulo: Sarvier, 2017.

• LODISH, Harvey et al. Biologia celular e molecular. 8. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017.

• NELSON, David L.; COX, Michael M. Lehninger princípios de bioquímica. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2021.