Questão 14
UNICAMP 2019
(UNICAMP - 2019 - 2 fase - Questão 2)
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?
Gabarito:
Resolução:
a) O macerado produzido a partir das lagartas foi capaz de reduzir a massa de polietileno (PE). Logo, a redução na massa das sacolas plásticas na presença das lagartas vivas não pode ter sido resultado apenas de mastigação mecânica pelo inseto. Uma vez que 10% (ou 0,1 mg/cm2 de PE) da massa do pedaço de PE foi degradada ao longo de 10 horas pelo macerado das lagartas, seriam necessárias 100 horas no total para degradar completamente o pedaço (ou 1,0 mg/cm² de PE), considerando que a taxa de degradação de PE permanece constante.
b) Transgenia é o processo biotecnológico através do qual são gerados organismos transgênicos (organismos geneticamente modificados pela introdução de um trecho de material genético exógeno, proveniente de fora do organismo). Para a criação de uma bactéria transgênica capaz de ser empregada em processos industriais de reciclagem de resíduos plásticos, o genoma dessa bactéria deve ser geneticamente modificado pela introdução do gene que codifica a enzima PETase proveniente da Ideonella sakaiensis.