Questão de Biologia - UNICAMP 2019 - Nos últimos anos, foram desenvolvidos vários processos tecnológicos para a biodegradação

Nos últimos anos, foram desenvolvidos vários processos tecnológicos para a biodegradação dos plásticos PE (polietileno) e PET (polietilenotereftalato), amplamente utilizados na fabricação de embalagens. Em países desenvolvidos, apenas ¼ do total de PE produzido é reciclado; o restante é descartado em aterros sanitários ou queimado por combustão, resultando em enorme ônus ambiental.

a) Em um estudo inicial, verificou-se que lagartas vivas da mariposa Galleria mellonella são capazes de reduzir a massa de sacolas plásticas de PE. Posteriormente, lagartas dessa espécie foram maceradas para produzir um extrato líquido, que foi então depositado por 10 horas sobre um pedaço de PE. 

O gráfico abaixo mostra a massa restante por cm2 de PE na ausência e na presença do extrato após 10 horas. Por que os dados do gráfico confirmam que a redução da massa das sacolas plásticas causada pela presença das lagartas vivas não é resultado apenas da mastigação mecânica pelos insetos? Considerando que a taxa de degradação de PE definida no gráfico permanece constante, quantas horas seriam necessárias para uma quantidade suficiente de extrato degradar todo o pedaço de PE? Explique.

b) Mais recentemente, um grupo de pesquisadores descobriu uma bactéria encontrada em aterros sanitários no Japão, denominada Ideonella sakaiensis, capaz de fragmentar o PET em unidades menores, processo que depende de uma enzima específica, chamada PETase. Foi sugerido que o genoma da I. sakaiensis poderia ser utilizado para a criação de uma bactéria transgênica a ser empregada em processos industriais de reciclagem de resíduos plásticos. O que é transgenia? Para criar tal bactéria transgênica, que parte do genoma da I. sakaiensis seria essencial?

RESPOSTA:

a) Os dados do gráfico mostram que o volume de PE é menor quando se coloca o extrato, o qual se relaciona com ações enzimáticas e, não, mecânicas. Considerando uma ação enzimática linear, isto é, em que a taxa de decomposição do PE é constante, o material seria degradado em 100 horas , visto que a cada 10 h há a redução de 0,1 mg/cm².

b) Transgenia é a transferência de um gene de uma espécie para outra, implicando mudanças metabólicas no organismo. No caso, para criar a bactéria em questão, serial essencial o segmento que contém os genes específicos para a produção da enzima mencionada.