Introdução Desde o início da agricultura e da criação de animais que o ser humano se preocupou em selecionar e realizar cruzamentos seletivos de modo a escolher os indivíduos com as características pretendidas. Nos dias de hoje, os progressos tecnológicos da última década permitiram o desenvolvimento de novas técnicas para o estudo e manipulação de genes dando lugar à Engenharia Genética. Esta recorre a técnicas de biologia molecular para manipular os genes, alterando a sua estrutura e características, sendo as principais a técnica do DNA recombinante, a técnica do DNA complementar e as reações de polimerização em cadeia, que contribuíram, entre outros, para a resolução de problemas a nível mundial como o combate à fome e a cura de doenças genéticas e infecciosas. Localizar e Separar um Gene: As Enzimas de Restrição Um dos contributos mais importantes para a revolução biotecnológica atual foi a descoberta das enzimas ou endonucleases de restrição, que vieram a constituir a primeira ferramenta da engenharia genética. Estas enzimas cortam a hélice dupla do DNA em zonas específicas. Após estudos genéticos em bactérias e em bacteriófagos (vírus) que as invadem e se multiplicam no seu interior, descobriu-se que as bactérias produzem enzimas para se defenderem do DNA viral. Estas enzimas clivam o DNA em sequências nucleotídicas específicas, atuando em pontos específicos, as zonas de restrição, originando porções menores de DNA em cadeia dupla, porém com uma pequena parte em cada extremidade de DNA de cadeia simples. Estas porções terminais denominam-se extremidades coesivas. As extremidades coesivas do DNA deixadas livres como resultado da atuação das enzimas de restrição podem ligar-se por complementaridade a outro DNA. Neste processo intervêm outras enzimas chamadas ligases do DNA que asseguram a ligação de fragmentos de DNA. Técnica do DNA recombinante (rDNA) A descoberta das enzimas de restrição e das ligases do DNA permitiu a manipulação e transferência de genes de uma molécula de DNA para outra, isto é de um ser vivo para outro. Este processo é executado de acordo com as seguintes etapas:
Através deste processo, é possível obter inúmeras cópias de um determinado gene e, por sua vez, a produção de proteínas para uma tarefa específica na célula, tendo também, um elevado número de aplicações. Técnica do DNA complementar A obtenção do DNA complementar consiste no isolamento de uma molécula de RNA mensageiro matura e na formação de um DNA sintético a partir da ação da enzima “transcriptase reversa” na mesma. Nesta situação o RNA mensageiro funciona como molde para a síntese de uma cadeia de DNA, que é um processo inverso do que se passa habitualmente na transcrição. Deste modo, obtêm-se uma molécula de DNA de cadeia dupla com o gene necessário para a produção de uma certa proteína. Este processo rege-se pelas seguintes etapas:
Este processo foi usado principalmente na produção de substâncias como a insulina humana, sendo este executado no isolamento do gene que codifica a produção da insulina humana (entre outros). Após ter sido adquirido um DNA com o gene da insulina, pela técnica do DNA recombinante, esta foi produzida em maiores quantidades, permitindo o tratamento de doenças como a diabetes. Reação de polimerização em cadeia (PCR) Esta técnica consiste na amplificação, de forma rápida e eficiente, de uma determinada porção de DNA, através de replicações sucessivas da mesma, seguindo diferentes passos:
Conclusão Em suma, é viável afirmar que um gene é localizado e separado de uma molécula de DNA através das enzimas de restrição, tendo estas um papel crucial no procedimento de técnicas básicas ao nível da engenharia genética como o DNA recombinante, o DNA complementar e o PCR, usadas no isolamento, separação e expressão de um determinado gene, a controlo do cientista. Estas técnicas têm diversas aplicações, entre as quais se pode realçar o desenvolvimento de OGM’s, o aumento do rendimento de plantas; o desenvolvimento de processos de clonagem; o aperfeiçoamento e rentabilização dos processos de produção de vários alimentos (pão, vinho, queijo, iogurte, etc.) e finalmente a realização de testes/experiências relativamente ao diagnóstico e cura de doenças hereditárias. Bibliografia:
Augusto Marques
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March 2017
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