Janeiro 28 2010

A engenharia genética é, hoje, uma área de investigação que revoluciona a nossa sociedade, retirando, analisando e reorganizando o património genético dos seres vivos.

 

O avanço avassalador da engenharia genética pelo nosso quotidiano exige que conheçamos algumas das suas sofisticadas e surpreendentes técnicas

 
 
 
 
Técnica do DNA recombinante
 
Esta técnica foi uma das primeiras a ser utilizada em engenharia genética.
Em que consiste a técnica do DNA recombinante?
  1. Isola-se o DNA de dois organismos (célula humana e bactéria)
  2. O DNA de cada organismo é fragmentado pela mesma enzima de restrição (enzima que cinde a cadeia de DNA do vírus quando encontra uma determinada sequência de pares de bases, ou seja, actua em pontos específicos, as zonas de restrição, catalisando o desdobramento do DNA em fragmentos menores).
  3. Formam-se extremidades livres das duas moléculas de DNA.
  4. A porção de DNA humano e o DNA plasmídeo, com as extremidades livres, são postos em contacto e são ligadas, por complementaridade, a partir de ligases de DNA, formando-se assim DNA recombinante.
  5. O plasmídeo recombinante em contacto com bactérias, pode introduzir-se nelas. Estas bactérias funcionam como células hospedeiras, aceitando o plasmídeo e, com ele, o novo gene.
  6. As bactérias crescem num meio selectivo. Só as que têm o plasmídeo recombinante é que se reproduzem, formando colónias. Assim, obtém-se várias cópias de gene humano.
 
NOTA: Os plasmídeos das bactérias foram os primeiros vectores, isto é, transportadores de genes de um DNA para o outro de uma célula hospedeira.
 
 
                          
 
 
Técnica do DNA complementar
 
Actualmente, a engenharia genética produz insulina humana através da técnica de DNA recombinante. Como se isolou o gene responsável pela produção de insulina humana?
 
A técnica do DNA complementar tem como ideia-chave o recurso ao RNA mensageiro existente em grande abundância em células do pâncreas produtoras de insulina.
Em que consiste esta técnica?
  1. Uma molécula de mRNA com uma extremidade poli A (AAA) é posta em contacto com enzima transcriptase reversa (enzima que catalisa a formação de DNA a partir de mRNA)
  2. Adicionam-se nucleotidos, nomeadamente de timina, que se ligam à extremidade poli A do mRNA
  3. A enzima transcriptase reversa vai catalisar a formação de uma cadeia simples de DNA a partir do mRNA
  4. Quando a síntese da cadeia simples de DNA se completa, o mRNA é removido.
  5. Promove-se a replicação do DNA
 
Como a técnica de através da qual se obtém o cDNA parte de uma molécula de mRNA madura, isto é, já desprovida de intrões, a porção de DNA que se isola está já numa forma funcional. Tal facto, torna a síntese de insulina mais fácil ao nível do procarionte onde é inserido o gene.
 
Técnica do DNA fingerprint
 
Em 1984, foi possível desenvolver uma técnica destinada a identificar geneticamente os indivíduos (DNA fingerprint).
A partir de uma pequena amostra de material biológico que contenha material genético, faz-se a extracção do DNA. Seguidamente, utilizando enzimas de restrição, o DNA é fragmentado em pequenos pedaços. Os diferentes fragmentos obtidos terão tamanhos diferentes, que variam de indivíduo para indivíduo. Colocando estes fragmentos num meio apropriado, por exemplo num gel, e submetendo-os as campo eléctrico, eles vão deslocar-se com velocidades diferentes. Através de métodos apropriados de visualização podem localizar-se esses fragmentos e identificar o individuo pelo número de fragmentos em que o seu DNA foi dividido.
A ciência forense utiliza esta técnica para comparar DNA dos indivíduos suspeitos, uma vez que pode fornecer pistas fiáveis, através da análise de pequenas porções de sangue, cabelo, sémen ou qualquer tecido encontrado nos vestígios dos crimes. Por este processo também se pode identificar corpos irreconhecíveis ou mesmo resolver problemas de História.
 
 
Técnica do PCR (reacções de polimerização em cadeia)
 
Uma questão que se levanta quando se pretende trabalhar com os genes dos indivíduos é a quantidade de DNA que é necessária. Como obter tal quantidade de DNA?
Com esta técnica do PCR os cientistas amplificam uma determinada porção de DNA:
  1. Aquecem o DNA para separar as duas cadeias
  2. Adicionam nucleotidos e a enzima DNA polimerase para que a dupla hélice se reponha a partir de cada uma das cadeias simples
  3. Repetem o procedimento até obterem cópias suficientes dos DNA em estudo.
 
Uma dificuldade que se levantou nesta técnica foi a de conciliar um processo que de corre a elevadas temperaturas com a fragilidade da enzima DNA polimerase. Assim, recorreu-se aos microrganismos, utilizando-se a DNA polimerase, extraída das bactérias que vivem em meios muitos quentes.
 
 
Bibliografia:
publicado por cienciaforenseap às 13:54

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