Dica do autor: A descrição do enunciado fornece pistas importantes sobre o problema no mutante.
Primeiro, a fita-líder continua sendo sintetizada normalmente, o que indica que o núcleo central de replicação (DNA polimerase III e helicase) está funcional. O defeito está na fita retardada, onde se acumulam longos fragmentos não unidos e há acúmulo de DNA de fita simples exposto — situação que aumenta a vulnerabilidade a quebras. Na replicação da fita atrasada, os fragmentos de Okazaki são sintetizados de forma descontínua. Após a polimerase substituir os primers de RNA por DNA, ainda restam quebras na espinha dorsal fosfodiéster entre um fragmento e outro. É justamente a DNA ligase que catalisa a formação dessas ligações, unindo os fragmentos em uma fita contínua.
Se a ligase não funciona, os fragmentos permanecem soltos, diminuindo a eficiência do alongamento e expondo regiões vulneráveis de fita simples, exatamente como descrito no caso.

Alternativa A: CORRETA. A DNA ligase sela as quebras na espinha dorsal de DNA, unindo covalentemente os fragmentos de Okazaki na fita atrasada. Sem ela, a fita permanece fragmentada, reduzindo a taxa de alongamento e aumentando a instabilidade.

Alternativa B: INCORRETA. A primase sintetiza primers de RNA para iniciar novos fragmentos de Okazaki. Se ela estivesse defeituosa, o problema seria na iniciação dos fragmentos, não na ligação deles após a síntese.

Alternativa C: INCORRETA. A DNA helicase separa as fitas parentais para permitir a replicação. Um defeito nela prejudicaria ambas as fitas, não apenas a retardada, e o problema principal seria a parada completa da forquilha, não fragmentos não ligados.

Alternativa D: INCORRETA. A topoisomerase I alivia superenrolamentos à frente da forquilha, mas sua deficiência geraria tensão torsional e bloqueio do avanço, não fragmentos soltos na fita atrasada.

Alternativa E: INCORRETA. A DNA polimerase I remove primers de RNA e os substitui por DNA, mas ainda seria necessário que a ligase fechasse a ligação fosfodiéster. A ausência da Pol I causaria lacunas preenchidas por RNA, não fragmentos já formados de DNA que permanecem desconectados.

Resposta correta: Alternativa A.

Referências:

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

• BERG, Jeremy M.; TYMOCZKO, John L.; GATTO, Gregory J. Bioquímica. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2019.

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