BIOTECNOLOGIA PARA ENEM E VESTIBULARES – PARTE 2

Olá vestibulandiiiiiiii!!!

E o que temos pra hoje??  B – I – O – T – E – C – N – O – L – O – G – I – A Isso mesmo!!!

Quem não viu a parte 1 segue o link: https://blog.explicae.com.br/enem/biotecnologia-para-enem-e-vestibulares-parte-1

Simbora aprender sobre essa temática que, além de muito interessante, é um dos assuntos mais explorados nos vestibulares tradicionais e também no nosso querido ENEM. Ficou curioso? Leia esse post!

ORGANISMOS GENETICAMENTE MODIFICADOS

Por meio da Engenharia Genética, é possível transferir determinada característica de um organismo para outro e, assim, formar organismos geneticamente modificados (OGM´s). Esses organismos são manipulados geneticamente objetivando o aparecimento de características desejadas.

É possível fazer a recombinação genética utilizando material genético da mesma espécie ou, até mesmo, de espécies distintas.

Quando há a inserção de material genético de uma espécie diferente em outra, esse organismo passa a ser, além de geneticamente modificado, também transgênico. Um organismo só é transgênico quando lhe é inserido material genético (DNA/RNA) exógeno.

Os organismos geneticamente modificados surgiram com a promessa de melhorar o meio ambiente e a vida humana.

Atualmente, é bastante comum vermos alimentos transgênicos sendo produzidos e comercializados, como por exemplo: soja, milho, arroz e algodão.

Existe uma discussão complexa e repleta de controvérsias sobre a produção e uso de organismos geneticamente modificados.

VACINA DE DNA

A vacinação com a molécula de DNA é uma das mais promissoras técnicas de imunização contra uma variedade de patógenos e tumores, para os quais os métodos convencionais não tem sido eficientes.

A vacina de DNA baseia-se no uso de sequências do material genético do agente infeccioso que codificam antígenos imunodominantes.

A estrutura da vacina de DNA inclui a clonagem genes ou fragmentos de genes relacionados à virulência ou patogenicidade de um microrganismo em um plasmídeo, também chamado de vetor.

Vantagens:

• possuem um controle de qualidade mais simples, não necessitam de refrigeração para seu transporte, já que elas são estáveis em temperatura ambiente;
• levando em conta o custo de produção das vacinas gênicas em larga escala é menor em relação ao custo de produção das vacinas compostas de proteínas recombinantes e peptídeos sintéticos
• estimulam a produção de linfócitos T, responsáveis por identificar e matar as células infectadas.
• tais fatores facilitam o transporte como também a distribuição de amplos programas de imunizações em regiões de difícil acesso, o que seria interessante para a realidade brasileira e de outros países em desenvolvimento.

Desantagens:

• dificuldade em reconhecer, selecionar e correlacionar todas as partes do DNA do agente que se quer combater; possibilidade da indução de uma doença autoimune; integração do DNA no cromossomo do hospedeiro, causando mutações que poderiam levar ao aparecimento de um câncer; e indução de tolerância do hospedeiro às substâncias estimuladas pelo DNA.

Apesar dos resultados promissores, a vacinação com DNA ainda só é utilizada em experimentações. O Brasil é um país que pesquisadores norte-americanos estão de olho para a implantação de várias técnicas de vacinas de DNA para combater a raiva em cães e gatos, pois proporcionam toda a tecnologia e aparatos para realizar a mesma.

Algumas das vacinas recombinantes que o Brasil produz são:

– Vacina gênica contra herpes

– Vacina gênica contra diarreia

– Vacina gênica contra tuberculose

CLONAGEM TERAPÊUTICA E REPRODUTIVA

Um clone é definido como uma população de moléculas, células ou organismo que se originaram de uma única célula e que são idênticas à célula original entre elas (Webber,1993).

Em humanos, os clones naturais são os gêmeos idênticos que se originaram da divisão de um óvulo fertilizado. A grande revolução da Dolly, que abriu caminho para a possibilidade de clonagem humana, foi a demonstração, pela primeira vez, de que era possível clonar um mamífero, isto é, produzir uma cópia geneticamente idêntica, a partir de uma célula somática diferenciada.

Atualmente, diferencia-se clonagem em duas classes: clonagem reprodutiva, que originou Dolly; e a clonagem terapêutica, que tem como base às células-tronco.

A) Clonagem Reprodutiva: tem por finalidade produzir uma duplicata de um indivíduo existente.

Para esse procedimento, utiliza-se a técnica chamada Transferência Nuclear (TN), que promove a remoção do núcleo de um óvulo e substituição por um outro núcleo de outra célula somática.

Após a fusão, ocorre a diferenciação das células. Depois de cinco dias de fecundação, o embrião, agora com 200 a 250 células, forma o blastocisto. É nesta fase que ocorre a implantação do embrião na cavidade uterina.

O blastocisto apresenta as células divididas em dois grupos: camada externa (trofoblasto), que vai formar a placenta e o saco amniótico; e camada interna que dará origem aos tecidos do feto.

Após o período de gestação surge um indivíduo com patrimônio genético idêntico ao do doador da célula somática

B) Clonagem Terapêutica: o blastocisto não ser introduzido em um útero; nesse caso, ele é utilizado em laboratório para a produção de células-tronco (totipotentes), a fim de produzirem tecidos ou órgão para transplante.

Esta técnica tem como objetivo produzir uma cópia saudável do tecido ou do órgão de uma pessoa doente para transplante.

É importante entender que a clonagem para fins terapêuticos irá gerar somente tecidos, e em laboratórios, sem implantação no útero.

Em relação aos que acham que a clonagem terapêutica pode abrir caminhos para clonagem reprodutiva devemos lembrar que existe uma diferença intransponível entre os dois procedimentos que é a implantação ou não no útero.

CÉLULAS-TRONCO

Todos nós já fomos uma célula única, resultante da fusão de um óvulo e um espermatozóide – célula-ovo ou zigoto. Esta primeira célula já tem no seu núcleo o DNA com toda a informação genética para gerar um novo ser.

Logo após a fecundação ela começa a se dividir: uma célula em duas, duas em quatro, quatro em oito e assim por diante. Pelo menos até a fase de 8 células, cada uma delas é capaz de se desenvolver em um ser humano completo. São chamadas de totipotentes.

Na fase de 8 a 16 células, as células do embrião se diferenciam em dois grupos: um grupo de células externas (trofoblasto) que vão originar a placenta e anexos embrionários, e uma massa de células internas que vai originar o embrião propriamente dito (embrioblasto).

Após 72 horas, este embrião agora com cerca de 100 células é chamado de blastocisto. É nesta fase que ocorre a implantação do embrião na cavidade uterina. As células internas do blastocisto vão originar as centenas de tecidos que compõem o corpo humano. São chamadas de células-tronco embrionárias pluripotentes.

A partir de um determinado momento, essas células somáticas que ainda são todas iguais começam a diferenciar-se nos vários tecidos que vão compor o organismo: sangue, fígado, músculos, cérebro, ossos etc.

Uma vez diferenciadas, as células somáticas perdem a capacidade de originar qualquer tecido. As células descendentes de uma célula diferenciada vão manter as mesmas características daquela que as originou.

DNA FINGERPRINT (impressão digital do DNA)

É uma técnica muito utilizada na investigação criminal e forense, pois permite não só a identificação de material biológico, mas também de cadáveres, e possibilita ainda a comparação de “impressões digitais genéticas” de progenitores e descendentes, a fim de confirmar, ou não, a paternidade.

O grau de confiabilidade do exame de DNA é bastante alto, estabelecendo uma certeza de 99,9% de que o resultado encontrado esteja correto.

A figura ilustra de forma didática como um DNA é analisado: são coletados DNA dos suspeitos e eles são comparadas com a encontrada na cena do crime, se a amostra de algum suspeito for igual a encontrada significa que o DNA encontrado pertence ao suspeito.

Dentro da molécula de DNA dos mamíferos, existem pequenas sequências chamadas de VNTR (Variable Number of Tandem Repeats: repetições de sequências de números variáveis) e cada pessoa tem um padrão específico de repetição dessas unidades, que é herdado dos pais. Portanto, um dos métodos de identificação do parentesco entre duas ou mais pessoas é analisar esse padrão repetitivo herdado através de sondas capazes de detectar essas sequências.

O uso das VNTR diminuiu o tempo de espera para o resultado do exame, já que diminuiu a quantidade de DNA para ser analisado. Atualmente, não é preciso analisar todo o genoma dos indivíduos que serão submetidos ao mapeamento genético, mas apenas as regiões VNTR.

A análise dessas sequências envolve as seguintes etapas:

• Extração e purificação do DNA;
• Clivagem do DNA por enzimas de restrição;
• Eletroforese dos segmentos clivados;
• Interpretação do exame.

A Eletroforese faz com que moléculas carregadas migrem de um pólo a outro dentro um gel quando submetidas a uma corrente elétrica. Ao final da corrida, as moléculas menores tendem a se localizar na região mais baixa do gel, enquanto as moléculas maiores tendem a se concentrar na região inicial da corrida, localizada na parte superior do gel.

Uma vez que os fragmentos tenham sido separados, podemos examinar o gel e ver quais tamanhos de faixas são encontrados. Quando um gel é pigmentado com um corante que se liga ao DNA e depois colocado sob luz UV, os fragmentos de DNA brilham, o que nos permite visualizar o DNA presente em diferentes locais ao longo da extensão do gel.

Uma “linha” bem definida de DNA em um gel é chamada de banda. Cada banda contém um grande número de fragmentos de DNA do mesmo tamanho e todos os que viajaram, como um grupo, para a mesma posição. Um fragmento único de DNA (ou até mesmo um pequeno grupo de fragmentos de DNA) não seria visível por si só em um gel.

O bp ao lado de cada número na escada indica quantos pares de base tem no comprimento do fragmento de DNA.

Viu como essa tecnologia é importante em nossas vidas? Espero que esse texto tenha te ajudado a entender um pouco sobre o assunto.