Técnicas De Biologia Celular E Molecular Aplicada Na Produção De Organismos Transgênicos.

Introdução

Há muito tempo pesquisadores e cidadãos de todo mundo tem discutido a produção e comercialização de alimentos transgênicos, entretanto, a exceção de cientistas, pouco se conhece sobre os métodos para produção de tais organismos, sendo assim o presente trabalho tem por intuito, descrever tais mecanismos ressaltando sua importância e eficácia.

Duas décadas depois da descoberta do DNA por Watson e Crick, geneticistas começaram a desenvolver processos de laboratório para manipular e interferir nas sequências de DNA, dando origem ao que ficaria conhecido como engenharia genética. As possibilidades nas áreas de saúde humana e agropecuária logo ficaram evidentes: modificar genes para corrigir “defeitos”, como doenças, ou introduzir características desejadas, através da transferência de genes inteiros de um organismo para outro, quando então o Organismo Geneticamente Modificado é dito “transgênico”, pois adquire uma característica que nunca fizera parte do repertório de sua espécie e, mais que isso, a capacidade de transmiti-la para seus descendentes, uma vez que o traço genético é definitivamente incorporado ao genoma do organismo alterado.

Dessa forma nos últimos anos, os avanços na biotecnologia sucederam-se a um ritmo frenético. Graças a eles, foi possível dominar o processo de alteração genética, a ponto de alterar o genoma animal, ou seja, o material responsável pelas características hereditárias dos seres vivos, e criar um organismo transgênico em laboratório que pode possuir genes de outras espécies em seu genoma. Isso aconteceu porque o DNA - que contém a informação genética - é uma molécula que pode ser transferida de uma espécie para outra. O maquinário celular responsável por sua transcrição e tradução em proteínas é semelhante em todos os organismos vivos. Com as técnicas descobertas nas últimas décadas, é possível manipular o DNA com o objetivo de alterar o genoma de forma controlada, criando diferentes espécies mutantes de camundongos, ratos, coelhos, porcos, ovelhas, cabras, cães, galinhas, macacos e vacas, dentre outras.

Sendo assim durante o século XX o mundo passou pelo que se pode chamar de “revolução” biotecnológica. Vivenciamos a descoberta de remédios como à penicilina, o desenvolvimento das técnicas de transplantes, a manipulação genética vegetal e animal, até a realização do mapeamento do genoma dos seres vivos. As ciências biomédicas trouxeram para a realidade social, a possibilidade de fazer combinações de genes e espécies distintas, antes incompatíveis.

Objetivo

» conhecer as técnicas aplicadas nos organismos transgênicos.

» Conhecer as principais características do DNA como a molécula que armazena as informações da vida.

» Introduzir os fundamentos das principais técnicas da biologia molecular.

» Contextualizar as aplicações das técnicas e seus métodos de obtenção.

Técnicas aplicadas na produção de OGMs

A aplicação mais imediata dos organismos transgênicos (e dos organismos geneticamente modificados em geral) é a sua utilização em investigação científica. A expressão de um determinado gene de um organismo num outro pode facilitar a compreensão da função desse mesmo gene.

No caso das plantas, por exemplo, espécies com um reduzido ciclo de vida podem ser utilizadas como “hospedeiras” para a inserção de um gene de uma planta com um ciclo de vida mais longo. Estas plantas transgênicas poderão depois ser utilizadas para estudar a função do gene de interesse, mas num espaço de tempo muito mais curto. Este tipo de abordagem é também usado no caso de animais, sendo a mosca da fruta. (Em outros casos, a utilização de transgênicos é uma abordagem para a produção de determinados compostos de interesse comercial, medicinal ou agronómico, por exemplo).

O primeiro caso público foi a utilização da bactéria E. Coli, que foi modificada de modo a produzir insulina humana em finais da década de 1970. Um exemplo recente, já em 2007, foi o facto de uma equipe de cientistas conseguiram desenvolver mosquitos bobucha resistentes ao parasita da malária, através da inserção de um gene que previne a infecção destes insectos pelo parasita portador da doença. Os investigadores esperam começar os testes de campo na África Sub-sariana dentro de aproximadamente cinco anos.

No entanto, os casos mais mediáticos são os das plantas transgênicas, que são modificadas de modo a serem mais resistentes a pragas e doenças, por exemplo, ou a produzir substâncias que lhes permita resistir a insectos, nematódeos ou vírus. A utilização deste tipo de organismos tem desencadeado, no entanto, acesas discussões acerca da sua segurança em termos ambientais e da saúde pública.

Métodos de obtenção de transgênicos

Dentre as diferentes técnicas de manipulação genética, são empregadas na produção de Organismos Geneticamente Modificados duas metodologias principais: a) Adição de DNA e b) Modificação genética dirigida.

• Adição de DNA

Nesta técnica, são adicionadas ao genoma do organismo uma ou mais cópias de um gene de interesse, sendo também denominada de adição gênica. O gene adicionado pode ser endógeno (já existente no genoma do animal) ou exógeno (genes pertencentes a outras espécies), sendo o primeiro caso utilizado para produção de grandes quantidades de determinada proteína, e o segundo caso utilizado para fazer um animal produzir uma nova proteína, ausente na forma desejada na espécie receptora.

O gene de interesse (também chamado de transgene) é transportado por um vetor e está contido em uma molécula de DNA ou RNA que carrega ainda outros elementos genéticos importantes para a sua manutenção e expressão. As formas de transferência desse vetor são muito variadas. Além da utilização de vetores existem outras formas de adição de DNA, como a transferência direta de DNA para protoplastos; transferência de genes por bombardeamento de partículas ou microinjeção pronuclear.

1. Vetores não virais de transferência gênica

Um vetor pode definir-se como um agente capaz de promover uma ou mais etapas no processo global de transferência de material genético para plantas ou para suas partes qualquer que seja a sua origem. A transferência de material genético exógeno engloba as

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