Dica do autor: durante a replicação do DNA, a abertura da dupla hélice pelas helicases gera uma tensão torsional crescente à frente da forquilha de replicação, resultando em superenrolamento positivo da molécula. Se essa tensão não for aliviada, pode levar ao bloqueio da progressão das enzimas replicativas, formação de nós ou laços estruturais e, eventualmente, a quebras duplas de fita (DSBs) – como descrito no enunciado. Para prevenir esse colapso estrutural, entram em ação as topoisomerases, enzimas especializadas em modular o enrolamento do DNA. A topoisomerase do tipo II, especificamente, é capaz de cortar ambas as fitas da dupla hélice simultaneamente, permitindo que outra parte da molécula passe por essa abertura e, em seguida, religando os fragmentos cortados. Esse mecanismo é essencial para desfazer os superenrolamentos e permitir o avanço eficiente da replicação. Quando essa enzima está inativada, o acúmulo de tensão mecânica pode causar quebras no DNA e ativar vias de reparo por recombinação homóloga, como relatado na questão.

Alternativa A: INCORRETA. A clivagem de uma única fita para remover nucleotídeos mal pareados é uma característica das atividades exonucleases de DNA polimerases, não das topoisomerases. Essas enzimas não participam da correção de erros por pareamento.

Alternativa B: INCORRETA. O alongamento dos telômeros é função da telomerase, uma ribonucleoproteína com atividade de transcriptase reversa. As topoisomerases não atuam nos telômeros e não possuem atividade polimerásica.

Alternativa C: INCORRETA. A formação dos primers de RNA durante a replicação é feita pela primase, não pelas topoisomerases. Essas enzimas atuam exclusivamente no controle do enrolamento e tensão do DNA.

Alternativa D: INCORRETA. A remoção de primers de RNA e a ligação dos fragmentos de Okazaki são realizadas, respectivamente, pela DNA polimerase I (ou nucleases associadas) e pela DNA ligase. A topoisomerase não participa dessas etapas da replicação.

Alternativa E: CORRETA. A topoisomerase do tipo II atua aliviando os superenrolamentos positivos gerados à frente da forquilha de replicação, cortando ambas as fitas de DNA, permitindo que a dupla hélice desenrolada passe por essa abertura e religando as fitas. Esse mecanismo é essencial para manter a integridade estrutural do DNA durante a duplicação e prevenir colapsos replicativos, como descrito no enunciado.

Resposta correta: Alternativa E.

Referências:

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

• COOPER, Geoffrey M.; HAUSMAN, Robert E. Biologia molecular: os genes e as células. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2019.

• KARP, Gerald. Biologia celular e molecular: conceitos e experimentos. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2020.

• LEHNINGER, Albert L. et al. Princípios de bioquímica. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2021.

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