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sexta-feira, 17 de setembro de 2010

Engenharia Genética

Fonte: Video-Aula "Engenharia Genética"
EducaBahia

A engenharia genética e a tecnologia transgênica possuem estreitos laços. A engenharia genética oferece grandes benefícios à humanidade. Dentre eles temos a tecnologia trangênica que permite uma maior produtividade na agricultura ou permite obtermos medicamentos difíceis de se obter por outros meios.

O que entendemos como engenharia genética?
A engenharia genética é um conjunto de técnicas que permite os cientistas manipularem in-vitro, ou seja, em laboratório a molécula de DNA. Como sabemos o DNA é o material genético dos seres-vivos, também chamados de ácidos nucléicos. É a substância química que constitui os genes. Através de técnicas avançadas de tecnologias atuais os cientistas podem realizar façanhas com a molécula de DNA.
Por exemplo: É possível cortar uma molécula de DNA em segmentos menores. É possível unir moléculas de DNA de fontes diferentes, ou seja, combinar o DNA de espécies diferentes produzindo o que chamamos de DNA Recombinante. Além disso e o principal, é possivel transferir o DNA de uma espécie para outra. Sendo assim é possível transferir o gene de um ser humano para uma bactéria, um gene de um inseto para uma planta produzindo o que chamamos de organismos transgênicos ou, se preferir, organismos geneticamente modificados.
Mas é necessário que entendamos como é possivel essa tecnologia.

Como é possível fazer a transferência do gene de um organismo para o outro produzindo os chamados "Seres Trangênicos"?
Para entendermos isso é necessário compreender que o engenheiro genético dispõe de determinadas ferramentas que permitem a manipulação do DNA. Essas ferramentas são principalmente duas: As "enzimas de restrição (endonucleases de restrição)" que são usadas inicialmente. O que são essas enzimas?
São enzimas que atuam como tesouras bioquímicas que são capazes de cortar a molécula de DNA em pontos específicos. Por isso, o primeiro passo para a manipulação de DNA é exatamente a possibilidade de cortá-lo e isso é possivel graças a capacidade das enzimas de restrição que permitem cortar a molécula de DNA.
Além das enzimas de restrição também se usa outra ferramenta importantíssima que é outra enzima denominada "DNA Ligase" que, como o próprio nome indica, atua ligando moléculas de DNA entre si fazendo exatamente o contrário das enzimas de restrição. Enquanto as enzimas de restrição cortam o DNA a DNA Ligase une moléculas de DNA entre si.
Com essas duas enzimas estamos prontos para manipular o DNA para realizar o "milagre" da tecnologia transgênica.
Para exemplificar como um organismo transgênico pode ser produzido utilizaremos um exemplo muito curioso e muito importante que é o caso de uma bacteria que foi modificada geneticamente que incorporou um gene humano responsável pela produção de insulina. Ou seja, nós podemos e isso já foi realizado, tranferir genes de animais (ou do ser humano) para um organismo simples e procarioto como uma bactéria.

Como essa modificação é possível?
Seria necessário, é claro, isolarmos o gene de interesse, no caso o gene responsável pela produção da insulina. Para isso retiraríamos uma célula humana do pâncreas onde essa insulina é fabricada, retiraríamos do núcleo dessa célula o cromossomo onde está situado o gene desejado que é o gene da insulina. Para isolarmos o gene da insulina do cromossomo cortaríamos o cromossomo com enzimas de restrição. Com isso o gene da insulina poderia ser isolado, extirpado do cromossomo e guardado para uso posterior.
Em seguida, a partir da bactéria isolaríamos o plasmídeo.

Mas o que é um plasmídeo?
Sabemos que a bactéria é um organismo procarioto unicelular e, claro, possui como material genético o DNA. Mas além do DNA bacteriano (DNA genômico) que constitui o cromossomo da bactéria, a bactéria possui no citoplasma pequeninas moléculas de DNA circulares que contém poucos genes (Muitos são genes para resistência a antibióticos). Essas moléculas circulares são denominadas de "plasmídeos" e se prestam muito bem à utilização na tecnologia transgênica.
O próximo passo é retirar o plasmídeo de dentro da bactéria.

A curiosa produção artificial de insulina
Esse plasmídeo é cortado com as mesmas enzimas de restrição para cortar o cromossomo humano e isolar o gene da insulina. Após cortar o plasmídeo, nós o ligaríamos com o DNA Ligase no gene da insulina. O DNA Ligase funcionaria como uma cola biológica. Veja bem, uniríamos o DNA de uma espécie, no caso a humana à outra espécie resultando em um DNA recombinante.
Após a formação do DNA recombinante resultante da ligação entre os dois genes, o gene da insulina e o plasmídeo, o plasmídeo modificado é inserido novamente na bactéria. Essa bactéria iria portanto receber, incorporar um gene de outra espécie, um gene humano. Teríamos uma bactéria modificada geneticamente, programada agora para produzir insulina. E essas bactérias, ao se reproduzirem de forma assexuada (Sem a necessidade de um parceiro) originariam outras bilhões de bactérias todas contendo esse gene da insulina com a capacidade de produzir essa proteína que atua como um hormônio importante no controle da taxa de glicose no ser humano. Pessoas que não podem produzir insulina naturalmente em quantidade adequada sofrem da grave doença chamada diabetes.
Agora essas bactérias podem ser utilizadas como biofábricas para sintetizar a insulina em grande quantidade em larga escala, em escala industrial que pode ser vendida na indústria farmacêutica em um preço acessivel.
É essa que é um tecnologia transgênica, é isso que nos permite a engenharia genética, modificar geneticamente os seres-vivos para, obviamente, encontrar nesses seres características vantajosas para o ser humano, para nossas atividades. Ainda melhor, essa tecnologia trangênica já está difundida, vários organismos transgênicos já foram produzidos. Por exemplo:
Nós temos o milho que recebeu um gene de bactéria e tornou-se resistente à praga de insetos. Temos também outro exemplo bastante curioso, uma planta de fumo na qual foi introduzido o gene de vaga-lume, e essa planta tornou-se bioluminescente, tornou capaz de gerar luz própria que nós chamamos de bioluminescência.
Isso que é a tecnologia trangênica e essa é a engenharia genética.
É lógico que essa tecnologia, esse pode em mãos nos trazem grandes responsabilidades. É necessário trabalhar a engenharia genética com muita responsabilidade. Existem regras de biosegurança. Os organismos trangênicos tem que ser testados, controlados e regulamentados para serem comercializados. Entretanto é importante ressaltar que esses organismos transgênicos já fazem parte do nosso cotidiano. Estão no carrinho de supermercado, estão na nossa mesa. Esses alimentos trangênicos, tenha certeza, vieram para ficar.

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