Terapia génica

A terapia génica consiste na introdução de genes clonados em células de um organismo e, tem como objectivo curar doenças.

Esta é uma das mais promissoras técnicas de tratamento de doenças que resultem de defeitos genéticos.

           Vantagens 

  Encontra-se disponível para todas as pessoas;

 Permite curar determinadas doenças que anteriormente ainda não tinham encontrado outra cura possível;

  Repara o sistema imunitário;

  Mantém a imunidade existente;

  O internamento hospitalar apenas dura cerca de 1 mês.

Desvantagens   

  Apresenta um curto período de duração, o que se pode dever à curta vida do vector, à disfuncionalidade do DNA inserido nas células-alvo e/ou à rapidez da divisão celular;

  Há necessidade do uso da terapia génica várias vezes;

 Quando uma doença é causada por uma variação dos efeitos de vários genes e não por uma mutação apenas num gene, o tratamento é dificilmente eficaz;

  Pode induzir um tumor se o DNA for introduzido no gene errado.

A minha opinião:

Eu penso que esta terapia, apesar das suas limitações (incluindo a ética), é muito importante no tratamento de doenças e desta forma é bastante proveitoso para a saúde. Ainda assim, e como as suas desvantagens não podem ser esquecidas, a terapia génica deverá apenas ser utilizada quando não existirem outras soluções de tratamento.    

 

OGM - Organismos Geneticamente Modificados

OGM são organismos geneticamente modificados, ou seja, organismos em que o seu genoma foi manipulado através da engenharia genética para poder favorecer alguma característica desejada.

Transgénico diferente de OGM:

Um transgénico é um organismo que possui uma sequência de DNA, ou parte do DNA de outro organismo, pode até ser de uma espécie diferente. 

Enquanto um OGM é um organismo que foi modificado geneticamente, mas que não recebeu nenhuma região de outro organismo.

Prós e Contras dos OMG

PRÓS:

    melhoramento das propriedades nutritivas:

    produção em grande número de vários alimentos;

    aumento da resistência das novas espécies a pragas e doenças;

    resistência a herbicidas;

    maior tolerância a condições ambientais adversas;

    produção de espécies com novas características.

CONTRAS:

    ervas daninhas tornam-se mais resistentes, o que pode dar origem a novas doenças;

    potencial aumento dos sintomas de alergias a certos alimentos;

    empobrecimento da biodiversidade;

    aparecimento de novos vírus na Natureza;

    prejudicial no tratamento de doenças em homens e animais, devido aos genes resistentes a antibióticos em várias plantações.

Exemplos:


SOJA

Provavelmente é o alimento transgénico que existe em maiores quantidades pelo mundo (como o trigo).  

A soja transgénica mais conhecida e plantada é aquela que recebeu um gene de uma bactéria que existe no solo (Agrobacterium tumefaciens) e que lhe confere resistência a herbicidas. 

MILHO 

É também conhecido por milho BT, pois o gene inserido na planta provém de uma bactéria chamada “bacillus thuringiensis”. Esta bactéria produz uma espécie de “veneno” que mata os insectos após estes se alimentarem do milho. Esta técnica permite que deixe de haver destruição dos campos por parte dos insectos, e assim deixa de ser necessário percorrer os campos com um pulverizador tóxico.

ALGODÃO

Produto transgénico comercializado, em que as enzimas introduzidas oferecem uma maior resistência contra larvas e contra herbicidas. 

O objectivo desta produção é reduzir as perdas de algodão devido a ataques de insectos, e redução na utilização de herbicidas.

COLZA 

É uma planta de onde é extraído o azeite de colza, que é utilizado na produção de biodiesel. O gene inserido na colza adiciona a capacidade de resistência a vários tipos de pesticidas. O gene é retirado de uma bactéria que possui resistência a vários produtos tóxicos. Assim quando a plantação for pulverizada ocorre a destruição da maior parte de pestes e não há modificação na planta.

                                                     

ARROZ DOURADO

Possui dois genes retirados de narcisos (plantas de inverno) e um gene retirado de uma bactéria, estes codificam uma substancia chamada beta-caroteno, que é precursor da vitamina A. Assim o arroz é fortalecido com vitamina A, sendo considerado como uma vantagem específica para os países subdesenvolvidos, que tem uma fraca em alimentação e carenciada de vitaminas como esta.

A minha opinião:

Eu considero que é necessário ter mais cuidado na produção dos OMG, ou seja, que não devem ser produzidas grandes variedades destes organismos e, que só o façam mesmo quando acharem que as vantagens  (e não estou a falar em vantagens económicas) são bastante superiores às desvantagens. Pois apesar de todas as vantagens, ainda não são conhecidos realmente os efeitos a longo prazo que estes organismos podem provocar na saúde dos Homens, e até mesmo nos outros animais ou na Terra.

DNA fingerprint

Cada indivíduo possui o seu próprio DNA que é único.

No DNA encontram-se zonas de restrição, ou seja, sequências repetitivas ao longo da molécula cujo número, tamanho e localização são variáveis de indivíduo para indivíduo. 

Submetido à acção de enzimas de restrição, o DNA fragmenta-se em porções de diferentes tamanhos e pesos moleculares.

Estes fragmentos provenientes de amostras de DNA extraído de material biológico (sangue, esperma, saliva, etc.), quando sujeitos a electroforese, revelam um padrão de fragmentos de restrição, funcionando como um "código de barras" genético.

Aplicações do DNA fingerprint:

Testes de paternidade

Forense 

PCR - Reacção de Polimerização em Cadeia

É uma das técnicas utilizadas para clonar DNA de modo a obter grandes quantidades a partir de uma pequena amostra.

 Fases do processo:

- aquecimento do DNA para separar as duas cadeias;

- adição de nucleótidos e da enzima DNA polimerase para que a dupla hélice seja reconstruida a partir de cada uma das cadeias simples; 

- repetição do procedimento de modo a produzir cópias suficientes do DNA em estudo.

Esta técnica pode ser aplicada: em casos de teste de paternidade ou em ciências forenses, comparando amostras recolhidas no local do crime com o DNA obtido dos suspeitos 

Bibliotecas de genes ou bibliotecas genómicas

Uma biblioteca de genes é uma colecção de fragmentos de DNA de uma determinada espécie de organismo que são clonados após terem sido inseridos num hospedeiro. 

Pode ser conseguida através da produção de DNA recombinante ou DNA complementar.

É suposto que uma biblioteca seja representativa de todos os genes do organismo, sendo muito útil quando se pretende isolar um gene específico. Assim, torna-se claro que quando se quer clonar um determinado gene ou o cDNA das mensagens por ele codificadas (mRNA) é necessário a construção de colecções de genes recombinantes. Se estes forem obtidos a partir do DNA genómico, sendo portadores de moléculas representantes de todo o genoma, constituem uma biblioteca genómica; uma biblioteca de cDNA é uma colecção de clones de DNA complementar. 

Uma biblioteca de genes pode ser uma colónia de bactérias ou placas de fagos com DNA recombinante. Esta inclui sequências de um conjunto muito grande, como o genoma inteiro de um organismo, sequências expressas de um tipo celular particular ou sequências presentes num fragmento de DNA.

Vantagens: 

A existência destas bibliotecas permite acelerar os processos laboratoriais, uma vez que os genes armazenados ficam disponíveis para posteriores utilizações, evitando desta forma as primeiras etapas do processo de isolamento de genes.

Técnica do DNA complementar - cDNA

O DNA é obtido a partir de uma molécula de mRNA.

Esta técnica é utilizada para quando se pretende clonar genes sem os seus intrões, pois o cDNA é produzido a partir de uma molécula de mRNA maturado (que já sofreu processamento e que por isso não possui intrões).

o cDNA utiliza-se também em conjunto com a técnica do rDNA.

A enzima transcriptase reversa usa a molécula de mRNA maduro como molde para fazer uma cadeia de DNA.

Após a formação da cadeia de DNA, a enzima DNA polimerase actua, formando, por complementaridade, a outra cadeia de DNA a partir dos nucleótidos presentes no meio, constituindo-se uma molécula estável (entretanto o mRNA degradou-se por ser instável). 

De seguida insere-se no vector.

Importância do cDNA:

As bactérias utilizadas, por exemplo, na técnica do DNA recombinante, por serem seres procariontes, não têm mecanismos de maturação do DNA e, desta forma, quando se incorporam genes com intrões nestes seres, eles executam a sua transcrição ininterruptamente, incluindo os intrões, gerando uma proteína diferente da desejada. Assim, é inserido um clone de cDNA, de modo a garantir a produção correcta da proteína.

Para além disto, a comparação entre a molécula de cDNA, que não possui intrões, com a molécula de DNA original permite localizar os exões, ou seja, as regiões que verdadeiramente contribuem para a produção da proteína, e os intrões, ou seja, as regiões não codificantes de um determinado gene.

É importante referir ainda que a descoberta da transcriptase reversa e do seu mecanismo de acção e, consequentemente, da tecnologia do cDNA, abriu um importante caminho na biologia molecular. A molécula de RNA é extremamente instável e, dependendo do RNA em questão, o número de cópias pode estar muito limitado. Desta forma, a possibilidade de se trabalhar com cDNA ao invés de RNA tem facilitado muito o trabalho dos cientistas, já que o cDNA é uma molécula estável, de fácil manuseamento e a sua multiplicação é bastante simples.

Técnica do DNA recombinante - rDNA

Objectivo: produzir moléculas de DNA a partir da combinação de genes com diferentes proveniências.

Para produzir DNA recombinante:

1 – as enzimas de restrição cortam o DNA em fragmentos manipuláveis que contêm o gene pretendido;

2 – esses fragmentos obtidos são incorporados num vector* (transporte do fragmento de DNA para uma célula);

3 – para que o fragmento de DNA seja incorporado no vector é necessário que a mesma enzima de restrição, que tinha actuado no DNA, actue agora no vector – assim, as zonas cortadas conseguem-se complementar;

4 – as enzimas DNA ligases são as responsáveis pela ligação dos dois fragmentos de DNA – é produzida uma nova molécula estável;

5 – o vector recombinante é colocado junto às bactérias (célula hospedeira) para ser incorporado por elas, que em condições adequadas se dividem criando inúmeras cópias do gene aí inserido – clonagem;

6 – seleccionar as bactérias que incorporaram o vector;

7 – purificação – separar o composto de interesse dos outros que foram produzidos pelo metabolismo normal do hospedeiro

* vector: plasmídeos (pequenos fragmentos livres de DNA com forma circular que estão presentes em bactérias) ou bacteriófagos (virus que atacam bactérias)

Com o rDNA é possível introduzir um gene humano em bactérias para que estas produzam, em larga escala, uma determina proteína humana.

Aplicações da tecnologia de rDNA