Biotecnologia e atualidades

A biotecnologia compreende um conjuntos de técnicas e

procedimentos que utilizam os seres vivos ou suas propriedades

pelo homem, com o intuito de obter beneficio próprio. Desde os

tempos antigos, o homem faz biotecnologia. Os egípcios, por

exemplo, já utilizavam uvas para obtenção de vinhos a partir de

fermentação realizada por alguns micro-organismos. Atualmente,

são inúmeras as técnicas utilizadas, das quais citaremos

adiante:

Transgênicos

Compreende a transferência de um ou determinados genes de uma espécie biológica

para outra. Assim, fala-se em animais ou plantas transgênicas.

Um exemplo de animal transgênico é o “super-mouse” ou “rato gigante”. Ele foi obtido através da transferência de várias cópias do gene humano que sintetiza o hormônio do crescimento, no zigoto de

camundongo recém-formado. Tal zigoto é introduzido no útero de uma fêmea sadia e se desenvolve normalmente. Porem, o filhote de camundongo gerado manifesta alta e rápida taxa de crescimento, bem maior do que os

filhotes normais.

Entre as plantas transgênicas, citamos algumas espécies que mostram-se muito resistentes a pragas, como o algodão, o

milho, a soja, o morango e outras. O milho bt, por exemplo, é uma variedade

transgênica que foi obtida pela introdução de genes do Bacillus thuringiensis, que produz uma toxina que mata lagartas e vários insetos causadores de diversos danos na planta. Atualmente, têm sido utilizada as técnicas de biobalística e eletroporação de protoplastos pela obtenção de plantas transgênicas.

BiobalísticaRepresenta o “bombardeamento” de micro projéteis de ouro ou de tungstênio envolvidas por genes de interesse por meios de aceleradores especiais. Tais partículas atravessam as células e penetram no núcleo. O DNA exógeno se dissocia e se integra ao DNA da célula, após se dissociar as micropartículas.

Eletroporação de ProtoplastosPlasmídeos contendo genes de interesse são integrados ao DNA original de protoplastos (células vegetais sem parede celular), usando descarga elétrica de alta voltagem que estimula abertura de canais da membrana.

Biobalística Eletroporação de Protoplastos

Terapia Gênica

Consiste na introdução de células com o alelo (gene) normal para suprir ou substituir a atividade alterada do gene causador da

doença. Obviamente, essa técnica só é possível caso se descubra previamente o

gene defeituoso. Geralmente, usam-se vírus como vetores do alelo normal para serem incorporados nas células do organismo.

Exemplo dessa técnica é feita na medula óssea. Entretanto, a geneterapia não se

mostra plenamente satisfatória, pois casos de cânceres e de reações imunológicas

adversas, podem aparecer devido à contaminação de alguns vírus vetores.

Clonagem

Em seu sentido mais restrito, “clonar” significa “copiar” ou “duplicar”. Essa técnica pode ser

realizada a nível molecular ou de organismo, a clonagem do DNA dará origem a inúmeras cópias idênticas do segmento de DNA. Para isso, deve-se

isolar o segmento através de uma enzima de restrição (que cortará a molécula num ponto

específico), e emendá-lo num plasmídeo bacteriano previamente aberto, também por uma enzima de restrição.essa molécula formada, que compreende o DNA bacteriano mais o DNA de interesse, é denominada DNA recombinante.

Esta, é colocada numa bactéria hospedeira que se reproduzirá inúmeras vezes, gerando assim bilhões de moléculas do DNA de interesse em

plasmídeos.

Fissão de EmbriõesProcesso de divisão e reparação do embrião em crescimento em dois ou mais grupos celulares, que se desenvolvem para originar um organismo completo cada. Esse fenômeno ocorre na formação de gêmeos univitelinos.

Transferência nuclearisola-se uma célula ou apenas o núcleo de um organismo doador e faz-se fusão com um óvulo (ovócito) sem o seu núcleo. O zigoto gerado pela fusão se multiplica formando o embrião, que deve ser transferido para o útero de um animal hospedeiro (“mãe de aluguel”). Vejamos como isso acontece:

Enzimas de

Restrição

Representa um grupo de enzimas extraídas de células bacterianas que tem a

propriedade de cortar a molécula de DNA em pontos específicos de sua sequência.

Sua alta especificidade está relacionada ao corte em pontos diferentes, sendo uma

para cada sequência de nucleotídeos, que em geral é de quatro ou seis pares. Podem também ser chamadas de “endonucleares de restrição”. Tais enzimas revolucionaram a engenharia genética, pois cortar o DNA é

um processo obrigatório para diversas técnicas, tais como:

Teste de Paternidade

Identificação de pessoas

Análises de Genomas

Isolamento de Genes

Aconselhamento Genético

Técnica que se baseia no acompanhamento e orientação para casais que desejam ter filhos. Com o

avanço da engenharia genética, é possível a analise e o estudo dos cromossomos e de seus genes, ajudando, assim, casais que já tiveram anormalidades, que já

possuem histórico de doenças na família, com idades avançadas ou que apresentam alto grau de parentesco.

Vacinas Gênicas

São vacinas fabricadas através da produção de plasmídeos bacterianos com

o gene codificador de proteínas antigênicas especificas para determinada

doença. Assim, a partir da expressão gênica no interior das células induz-se a resposta imune para obter a proteção

desejada contra um determinado micro-organismo, por exemplo. A vacina gênica, geralmente, é administrada diretamente no músculo, em solução salina, ou então

por meio da técnica da biobalística.

VANTAGENS

Produção de muitas vacinas, pois os plasmídeos com o gene de interesse

se replicam facilmente

Fácil armazenamento e transporte.

Resposta imune altamente específica

Células Tronco

São células totalmente indiferenciadas, ou seja, com enorme capacidade de multiplicação e

formação de células de qualquer tipo ou linhagem. Tais células, quando corretamente estimuladas, podem reconstituir e recuperar

tecidos e órgãos lesados, de qualquer natureza. Hoje sabe-se que elas podem ser encontradas também em organismos adultos, como os de

tecido ósseo (medula vermelha), adiposo, nervoso, muscular, do pâncreas e da pele.

Há alguns anos, os cientistas focavam apenas a aplicação de células tronco de embriões,

acreditando que apenas estas poderiam ter a capacidade de gerar qualquer tipo de célula. No entanto, pesquisas recentes sugerem que certas

células tronco extraídas de adultos podem ser até mais versáteis.

Tais células podem também ser classificadas pelo seu grau de potencialidade, em:Totipotentes: geram todas as células diferenciadas do organismo, inclusive até as que não fizeram parte do corpo do embrião, como as da placenta.Pluripotentes: aquelas com a capacidade de se transformar em qualquer tecido embrionário ectodérmico, mesodérmico e endodérmico, apenas.Multipotentes: são as que produzem muitas células apenas de uma determinada linhagem. O caso clássico é a célula hematopoiética, pois gera várias células do sangue.Unipotentes: são as que formam apenas um tipo de células em determinado tecido, como as epidérmicas.

Projeto Genoma

Representa o estudo e identificação de todos os pares de bases contidos em

cromossomos do genoma de um organismo qualquer. Com exceção do

vírus de RNA, todos os organismos tem como código genético o DNA. A partir

da identificação da sequência das bases nitrogenadas dos nucleotídeos, busca-se a localização e a função de

cada sequência codificante das proteínas, denominada gene. Vários organismos já tiveram seu genoma

codificado, tais como:

•19.000 genes

Caenorhabditis elegans

•13.700 genes

Drosophila melanogaster

•25.500 genes

Arabidopsis thaliana

•50.000 genes

Oryza sativa

•29.000 genes

Mus musculus

•27.000 genes

Homo sapiens

Fingerprint: Impressão digital do

DNA

Com exceção dos gêmeos univitelinos, cada pessoa possui um conjunto gênico único. É verdade que dois indivíduos até podem ter partes do material genético

idênticos, no entanto, se for comparar todo o seu genoma, certamente encontraremos

diferenças. Por isso, uma importante técnica conhecida como Fingerprint do

DNA é utilizada em investigações criminais, e na determinação da

paternidade. Para a realização dessa técnica é necessária a obtenção de

amostras que possuam DNA intacto como: fio de cabelo, sangue, esperma, etc.

Através da técnica de PCR (reação da polimerase em cadeia) efetua-se a

clonagem do DNA obtido, que aumenta o número de filamentos de DNA.Por meio do uso das enzimas de restrição, eletrosferese em gel e

sondas radioativas pode-se visualizar as repetições da sequência de bases

nitrogenadas. Assim, é possível identificar o indivíduo pelo número de

fragmentos e pela localização dos mesmos.

Vivemos em um momento da história da humanidade que os avanços científicos são cada vez mais altos e rápidos e busca-se

mais do que nunca a incessante descoberta do enigma da vida. Porém é

preciso cautela e consciência que estamos entrando numa área da ciência que ética e

questões religiosas são imprescindíveis. Contudo, podemos concluir que este novo século que nos espera estará repleto de novas descobertas e questões polêmicas

sobre o fundamento da vida estará sempre presente.

"Biotecnologia define-se pelo uso de conhecimentos sobre os processos biológicos e sobre as propriedades dos seres vivos, com o fim de resolver problemas e criar produtos de utilidade.“

Organização das Nações Unidas

Exercícios

Os transgênicos vêm ocupando parte da imprensa com opiniões ora favoráveis ora desfavoráveis. Um organismo ao receber material genético de outra espécie, ou modificado da mesma espécie, passa a apresentar novas características. Assim, por exemplo, já temos bactérias fabricando hormônios humanos, algodão colorido e cabras que produzem fatores de coagulação sangüínea humana.O belga René Magritte (1896 – 1967), um dos pintores surrealistas mais importantes, deixou obras enigmáticas.Caso você fosse escolher uma ilustração para um artigo sobre os transgênicos, qual das obras de Magritte, abaixo, estaria mais de acordo com esse tema tão polêmico? A) B) C)

D) E)

A Embrapa possui uma linhagem de soja transgênica resistente ao herbicida IMAZAPIR. A planta está passando por testes de segurança nutricional e ambiental, processo que exige cerca de três anos. Uma linhagem de soja transgênica requer a produção inicial de 200 plantas resistentes ao herbicida e destas são selecionadas as dez mais ―estáveis, com maior capacidade de gerar descendentes também resistentes. Esses descendentes são submetidos a doses de herbicida três vezes superiores às aplicadas nas lavouras convencionais. Em seguida, as cinco melhores são separadas e apenas uma delas é levada a testes de segurança. Os riscos ambientais da soja transgênica são pequenos, já que ela não tem possibilidade de cruzamento com outras plantas e o perigo de polinização cruzada com outro tipo de soja é de apenas 1%.A soja transgênica, segundo o texto, apresenta baixo risco ambiental porqueA) a resistência ao herbicida não é estável e assim não passa para as plantas-filhas.B) as doses de herbicida aplicadas nas plantas são 3 vezes superiores às usuais.C) a capacidade da linhagem de cruzar com espécies selvagens é inexistente.D) a linhagem passou por testes nutricionais e após três anos foi aprovada.E) a linhagem obtida foi testada rigorosamente em relação a sua segurança.

“Bactérias formam clones desde o início da vida na Terra”(Imprensa Local, setembro/97)Hoje, algumas espécies de tatus produzem, por clonagem, de quatro a doze filhotes. Esse tipo de clonagem é possível porque:a) A fêmea produz um grande número de ovos.b) Os zigotos formados são conseqüência demeioses constantes.c) O zigoto formado é capaz de se dividir várias vezes.d) A grande produção de gametas masculinos garante o desenvolvimento dos zigotos.e) As mitoses existentes em cada zigoto são conseqüência de recombinação gênica.

Grupo: Anna Karla, 04 Auxiliadora Isabela 06,Bruna Danyele, 08Gabriela Karoline 17,Géssica Mayara 18, Igor Leonardo 21,Inaíse Xavier 22, Luciano Filho 28,Mckeyse Ketiney 33,Rivaldo Júnior 39,Thaynan Evelyn 41,

3º “A”