Observe o trecho a seguir: Usando um pedaço de osso encontra...

Vamos analisar a questão apresentada e explicar de forma detalhada o porquê da alternativa correta, além de justificar as alternativas incorretas.

Alternativa correta: E - o desenvolvimento da Reação em Cadeia da Polimerase (PCR ou polymerase chain reaction) que aumenta o número de moléculas de DNA disponíveis para estudo.

A Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) é uma técnica revolucionária na biologia molecular que permite a amplificação de pequenas quantidades de DNA de forma rápida e eficiente. Com a PCR, é possível obter grandes quantidades de DNA a partir de amostras mínimas, o que é fundamental para o estudo de material genético antigo, como o de Neanderthais. Este avanço permitiu que cientistas pudessem reconstruir e analisar o DNA de organismos extintos, algo impensável antes do desenvolvimento dessa técnica.

Vamos agora entender porque as outras alternativas estão incorretas:

A - a descoberta das enzimas de restrição, que cortam o material genético em sequências aleatórias.

As enzimas de restrição são ferramentas importantes em biologia molecular, utilizadas para cortar o DNA em locais específicos, não aleatórios. Elas foram fundamentais para o desenvolvimento de diversas técnicas de manipulação genética, mas não são a chave para a amplificação do DNA antigo. Portanto, essa alternativa está incorreta.

B - os estudos do proteoma humano, pois se tornou possível comparar as proteínas humanas com as isoladas no material do Neanderthal.

O proteoma humano refere-se ao conjunto completo de proteínas expressas por um organismo. Embora o estudo das proteínas seja relevante, ele não está diretamente relacionado à capacidade de amplificar e analisar DNA antigo. A questão se refere especificamente ao DNA, não às proteínas, tornando essa alternativa incorreta.

C - a conclusão do sequenciamento completo do genoma humano, quando foram inventadas as técnicas necessárias para esse tipo de estudo.

A conclusão do sequenciamento do genoma humano foi um marco importante na biologia, proporcionando um mapa detalhado do DNA humano. No entanto, as técnicas de amplificação de DNA, como a PCR, já existiam antes da conclusão desse projeto. Portanto, essa alternativa não é correta.

D - o desenvolvimento da técnica de Southern Blotting, por meio da qual sondas de DNA humano podem ser usadas para hibridar com o material do Neanderthal.

A técnica de Southern Blotting é utilizada para detectar sequências específicas de DNA em uma amostra. Embora essa técnica seja importante para a identificação de fragmentos de DNA, ela não amplifica o DNA, sendo dependente da quantidade de DNA presente. Assim, ela não é a tecnologia principal para estudar DNA antigo, tornando essa alternativa incorreta.

Espero que esta explicação tenha ajudado a entender a importância da PCR na amplificação de DNA antigo e por que as outras alternativas estão incorretas. Caso tenha mais dúvidas, estarei à disposição para ajudar!

A questão fala sobre o estudo do material genético de animais e vegetais. As questões b, c e d somente levam em consideração o genoma humano, portanto podem ser eliminadas. A questão a não aborda o tema porque as enzimas de restrição, apesar de ser uma grande descoberta, simplesmente cortam o DNA em pedaços específicos, enquanto a PCR é a técnica que permite ampliar uma sequencia gênica específica para que possa ser visualizada em gel de agarose ou poliacrilamida. Isto pode ser feito para qualquer ser vivo, seja planta ou animal.

a) Enzimas de restrição, também conhecidas como endonucleases de restrição são enzimas bacterianas que atuam como "tesouras moleculares", reconhecendo sequências de pares de bases específicas em moléculas de DNA e cortando-as nesses pontos, chamados sítios de restrição. 
São adequadas para a manipulação do DNA, porém o enunciado da questão frisa o estudo de materiais antigos, ou seja, que apresentam material em deterioração ou em pequena quantidade;

b) ítem fala sobre proteoma humano, ou seja, conjunto de proteínas. Análoga, porém não similar ao genoma, que estuda o material genético pretendido no enunciado;

c) A conclusão do sequenciamento completo do genoma humano não torna factível estudos de material genético antigo, são análises independentes que, no caso de hominídeos, permitem inferências evolutivas;

d) O Southern blot é um método da biologia molecular que serve para verificar se uma determinada seqüência de DNA está ou não presente em uma amostra de DNA analisada. Isso é feito por meio da desnaturação da dupla fita de DNA, separando-as em duas fitas simples; aderindo-as em uma superfície membranosa; e tratando-a com uma sonda hibridizadora - que é uma molécula de DNA isolada cuja sequência é conhecida e é idêntica, ou então complementar, àquela a qual se quer determinar a presença ou não na amostra. O ítem está incorreto por tratar o termo hibridização no sentido de associar os materiais genéticos; e

e) restos antigos bem como evidências biológicas em perícias criminais, geralmente, são coletadas em pequenas quantidades, muitas vezes insuficientes para a quantidade de ensaios desejados. A técnica PCR é um método de amplificação na qual se extrai o DNA ou RNA da amostra; adiciona-os à solução contendo dNTPs, primers e DNA ou RNA polimerase; misturando-se o conteúdo no termiclador e analisa-se o resultado por meio de eletroforese.