CONCEITOS BÁSICOS DE ENGENHARIA GENÉTICA
Em termos simplistas falar de engenharia genética é o mesmo que falar de manipulação de DNA (ácido deoxiribonucleico). O conjunto completo de instruções responsáveis pelo crescimento e estrutura de qualquer organismo é denominado genoma. Presente em todas (quase todas é mais correto) as células de um organismo, o genoma é constituído por DNA. Numa célula eucariótica o DNA encontra-se no núcleo, “empacotado” com proteínas (principalmente histonas) em estruturas que se designam por cromossomas.
O DNA é constituído por duas cadeias polinucleotídicas (sequências repetitivas de nucleótidos ou bases azotadas) que adotam uma estrutura em dupla hélice. Estas duas cadeias associam-se através da formação de pontes de hidrogênio entre as bases azotadas constituintes: a guanina (G) associa-se especificamente com citosina (C); a adenina (A) associa-se especificamente com timina (T). Este emparelhamento de bases constitui a base da complementaridade do DNA.
Engenharia genética – Manipulação do DNA de um determinado organismo com o objetivo de estudar a estrutura e/ou função de determinado gene ou sequência, produzir ácidos nucleicos, proteínas ou processos biológicos úteis ou melhorar as características desse organismo.
A Engenharia Genética permite a identificação de genes ou sequências específicas, o seu isoloamento do genoma de um organismo, a sua clonagem de forma a obter um grande número de cópias, a análise e modificação dessa cópia e a sua reinserção no genoma do organismo de origem ou num organismo diferente.
Perspectiva histórica da engenharia genética
A combinação de DNA de diferentes organismos (plantas, animais, bactérias, etc.) resulta em organismos modificados com uma “combinação” (limitadas, obviamente) de característcas dos organismos originais. No entanto, este processo ocorre naturalmente através da reprodução sexuada.
Poder-se-á chamar Engenharia Genética a este processo? E à seleção de cruzamentos (animais domésticos e plantas de cultivo) que vem sendo feita a milhares de anos? Não, pois ocorre apenas (com raras exceções) entre indivíduos da mesma espécie. A Engenharia Genética teve a sua origem no final dos anos 70. Em experiências com bactérias, vírus e pequenas moléculas de DNA circular presentes em bactérias (plasmídeos) foi identificadas a “ferramenta” primordiasl e fundamental da Engenharia Genética.
Enzimas de restrição!
Hamilton Smith, Daniel Nathans e Werner Arber foram galardoados com o prêmio Nobel da Medicina e Fisiologia em 1978 em virtude desta descoberta. as enzimas de restrição proporcionam um conjunto de ferramentas que permite “partir” o DNA em fragmentos de tamanho definido e previsível. Desta forma é possível obter informação relativa à sequência de DNA, reremover um fragmento de DNA de um determinado organismo, amplificá-lo e reintroduzi-lo no mesmo ou num novo organismo.
Transgênicos
Transgênicos são organismos que, mediante técnicas de engenharia genética, contêm materiais genéticos de outros organismos. A geração de transgênicos visa organismos com características novas ou melhoradas relativamente ao organismo original. resultados na área de transgenia já são alcançados desde a década de 1970, na qual foi desenvolvida a técnica do DNA recombinante. A manipulação genética recombina características de um ou mais organismos de uma forma que provavelmente não aconteceria na natureza. Por exemplo, podem ser combinados os DNAs de organismos que não se cruzariam por métodos naturais.
Vantagem dos Alimentos Transgênicos:
Possibilita o fim da fome no mundo.
Necessidade do aumento da produção a baixo custo.
Desenvolvimento de espécies com característcas desejáveis.
Permite o armazenamento de alimentos por longos períodos de tempo.
Alteração do valor nutricional dos alimentos.
Desvantagens dos Alimentos Transgênicos:
- Aumento da resistência a antibióticos.
Aparecimento de novos vírus.
Extinção de algumas espécies animais.
Conduzem ao aparecimento de novas pragas.
Poluição ambiental.
Induzem e permitem o uso de novos pesticidas.
Contaminam a agricultura.
Desconhecidas as consequências do consumo destes alimentos em longo prazo.
O que é clonagem?
Clonagem é basicamente a produção de indivíduos geneticamente iguais. Esta designação é atribuída a qualquer método de reprodução que origine indivíduos geneticamente iguais.
O que é um clone?
Clone é um conjunto de células geneticamente edênticas que são todas descendentes de uma célula ancestral, podendo dar origem a um grande número de organismos iguais entre si. A palavra clone foi introduzida na língua inglesa, no início do século XX. A sua origem etimológica é da palavra grega klon, que quer dizer broto de um vegetal.
O que é, na realidade, a clonagem?
Sempre que um ser é gerado a partir de células ou fragmentos de uma mesma matriz, através de um processo de reprodução assexuada que resulta na obtenção de cópias geneticamente idênticas de um mesmo ser vivo (microorganismo, vegetal ou animal), acontece uma clonagem.
Clonagem Natural
A clonagem é natural em todos os seres originados a partir de reprodução assexuada (ou seja, na qual não há participação de células sexuais), como é o caso das bactérias, dos seres unicelulares e mesmo da relva de jardim. A clonagem natural também pode ocorrer em mamíferos, como no tatu e, mais raramente, nos gêmeos univitelinos. Nos dois casos, embora haja reprodução sexuada na formação do ovo, os descendentes idênticos têm origem a partir de um processo assexuado de divisão celular. Os indivíduos resultantes da clonagem têm, geralmente, o mesmo genótipo, isto é, o mesmo patrimônio genético.
Luciferina ou Luciferase
Do latim lucifer, “que ilumina”. É uma classe de pigmentos responsável pelas emissões luminosas em alguns animais, fungos e algas a bioluminescência . Um exemplo disso é a luminescência dos vaga-lumes. São substratos de enzimas denominadas luciferases, que efetuam a descarboxilação oxidativa das luciferinas (sob a forma de adenilato de luciferina, obtido através da ativação de luciferina por ATP) a oxiluciferinas usando oxigênio (O2) e produzindo energia luminosa nessa reação. As oxiluciferinas podem ser regeneradas posteriormente a luciferinas.
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