Engenharia Genética e Biotecnologia

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Biotecnologia
Estudo e aplicação de processos biológicos, normalmente visando interesses humanos.
ENGENHARIA GENÉTICA
Organismos geneticamente modificados (OGM): organismos que sofrem alterações
genéticas artificiais a ponto de obter algo.
Bactérias: organismos que facilmente sofrem alterações genéticas artificiais.
DNA recombinante: molécula de DNA oriunda da combinação de outras moléculas de DNA;
no procedimento de formação de DNA recombinante são usadas enzimas para a quebra da
molécula (enzima de restrição) e para ligação (enzima ligase).
A tecnologia do DNA recombinante
Foi inserida uma pequena porção de material genético em um plasmídeo de bactéria. Os
plasmídeos são pequenas porções de DNA circular encontrados no citoplasma das
bactérias. Eles são usados como vetores, ou seja, como veículos para transferir ao interior
das bactérias pequenos segmentos de DNA estranho a elas; quando esses microrganismos
duplicam seu DNA, multiplicam junto esse novo segmento. As bactérias adquirem, assim,
genes que não são encontrados naturalmente em seu material genético e que, a partir daí,
passam a se expressar e funcionar normalmente.
A bactéria englobar o DNA é um de seus processos naturais, chamado de "transformação".
Um dos exemplos mais conhecidos refere-se ao gene para a produção de insulina humana
que foi introduzido na bactéria Escherichia coli. Como o microrganismo passou a manifestar
esse gene, podemos afirmar que ele se tornou capaz de produzir a insulina, que é uma
proteína.
ENXERTANDO UM GENE NA BACTÉRIA
1. os plasmídeos, pequenos anéis de DNA, são isolados da bactéria;
2. o gene que se deseja transferir é isolado de uma célula de outro organismo;
3. o gene é enxertado mp plasmídeo bacteriano, chamado, agora, DNA recombinante;
4. o plasmídeo é recolocado na célula bacteriana, agora uma bactéria recombinante;
5. as bactérias recombinantes reproduzem-se em meio de cultura. Cada bactéria
resultante tem, assim, sua cópia do gene transplantado. Desse momento e diante,
há dois caminhos possíveis:
a. as bactérias recombinantes são usadas diretamente na fabricação do
produto gênico que interessa, como a insulina ou o hormônio de crescimento
humano, utilizado no tratamento de casos de nanismo;
b. cópias do gene são isoladas e transferidas para o organismo que se quer
modificar. Nesse caso, plantas recebem genes que as tornam resistentes ao
ataque de insetos.
AS ENZIMAS
Enzimas de restrição (ou endonucleases): podem cortar o DNA em pontos determinados,
funcionando como verdadeiras "tesouras químicas" de precisão.
Enzimas ligase: funcionam como "cola", unindo fragmentos de DNA para a produção de
moléculas recombinadas.
DNA polimerase: produz fita complementar de DNA.
PCR: A REAÇÃO DA POLIMERASE EM CADEIA
Chamada de PCR, da expressão em inglês polymerase chain reaction, a técnica da reação
de polimerase em cadeia permite produzir um grande número de cópias de DNA.
OBS.: 25C: alinhamento do DNA e 94C separação do DNA
Os resultados da engenharia genética
TRANSGENIA
Procedimento de inserção de genes de uma espécie diferente em um organismo.
Transgênicos: organismos geneticamente modificados que receberam genes de outra
espécie.
- possuem genes de resistência a patógenos e genes de aumento de produção →
maior lucro
- não se pode cruzar um transgênico com um organismo natural, por isso precisam
ser estéreis → podem causar desequilíbrio no meio ambiente
AS PLANTAS TRANSGÊNICAS
Produção de plantas com novas características que lhes conferem vantagens,
especialmente maior resistência a pragas e maior valor nutricional.
OS ANIMAIS TRANSGÊNICOS
Muitos animais transgênicos são utilizados hoje como biofábricas, assim chamados por
produzirem graças aos genes neles inseridos, substâncias para fins medicinais.
A TERAPIA GÊNICA
A terapia gênica consiste em introduzir células com o gene normal em um indivíduo
portador de uma doença genética. O gene introduzido é correspondente ao gene
defeituoso, causador da doença.
A terapia gênica será especialmente viável no caso de o gene "enxertado" produzir
determinado tipo de proteína.
Células tronco
O QUE SÃO
Células-tronco são aquelas capazes de originar os diferentes tipos de células do organismo,
por ainda não terem sofrido diferenciação. A célula-tronco com maior capacidade de
diferenciação é o zigoto: a partir dela, por divisões, são formados todos os mais de 200
tipos de células que constituem o corpo humano. Por apresentar essas propriedade, o
zigoto é chamado de totipotente.
Nos primeiros estágios do desenvolvimento, à medida que sofrem divisão, as células vão se
modificando aos poucos, até adquirir forma e função definitivas. Esse processo é chamado
de diferenciação celular.
Na maior parte dos casos, o processo de diferenciação parece ser um caminho sem volta.
Isso quer dizer que uma célula já diferenciada não pode mais originar outro tipo de célula →
há exceções.
O potencial de diferenciação das células-tronco adultas é menor do que o das embrionárias.
TOTIPOTENTES
Células presentes nos primeiros estágios embrionários (mórula), sendo capaz de se
diferenciarem em qualquer célula do embrião.
PLURIPOTENTES
Células-tronco embrionárias capazes de se diferenciarem em qualquer célula do embrião.
MULTIPOTENTES
Células-tronco adultas que apresentam a habilidade de diferenciação em poucos tipos
celulares.
INDUZIDAS
Células que eram diferenciadas e foram induzidas artificialmente a voltarem para estágio de
células-tronco multipotente.
Clonagem
O QUE SÃO CLONES
Os clones são cópias geneticamente idênticas, obtidas de um indivíduo inicial.
Todos os organismos que têm reprodução assexuada formam clones.
Na espécie humana, os gêmeos idênticos, que provêm de um único zigoto, são clones, já
que eles têm patrimônio genético idêntico.
O termo clone tem sido usado para designar não somente organismos, mas também células
ou ainda moléculas de DNA obtidas de uma amostra original.
A OVELHA DOLLY
A ovelha Dolly foi gerada pela fusão de um óvulo anucleado com uma célula somática
submetida à técnica de transgenia.
CLONAGEM TERAPÊUTICA
Essa técnica poderia permitir o tratamento de vários tipos de doenças, por fornecer
células-tronco com grande capacidade de diferenciação.
O problema na utilização de células-tronco, quando elas não provêm do próprio paciente, é
o risco de induzirem à formação de anticorpos, levando à sua rejeição.