Engenharia Genética: tudo sobe a manipulação dos genes
Você que tem vontade de trabalhar na área de manipulação dos genes, não perca o texto de hoje: aprenda tudo sobre Engenharia Genética.
Conceitos como clonagem, transgênicos e células-tronco são comuns atualmente, mas ainda causam um certo desconforto em função da falta de conhecimento das pessoas ou até mesmo por serem tabus.
Acontece que a ciência está cada vez mais desenvolvida nesse ramo do conhecimento. Então é melhor você se informar direito sobre o assunto para não formar uma opinião equivocada.
Arrume um lugar confortável e prepare as suas anotações. Confira o conteúdo na íntegra!
O que é Engenharia Genética?
Compreende-se por Engenharia Genética o conjunto de técnicas que manipulam o DNA, por meio da sua recombinação, com o objetivo de fabricar organismos melhorados. Esse processo agrega alguns ramos do conhecimento além da própria genética, como a biologia molecular e a bioquímica.
A manipulação genética começou a se consolidar no início década de 1970, pois nesse período começaram os primeiros experimentos com certas enzimas bacterianas, chamadas de endonucleases de restrição, que têm a capacidade de separar a molécula de DNA em determinados pontos.
As endonucleases de restrição são utilizadas para mapear o genoma de vários seres vivos e seu estudo sustenta as bases da Engenharia Genética.
Engenharia Genética: curso
Se você está pensando em trabalhar nessa área a primeira coisa que você deve saber é que não existe um curso específico para isso. Na realidade o termo Engenharia Genética é referente à prática de profissionais que pesquisam e manipulam os genes dentro de laboratórios especializados.
Para arrumar um emprego como engenheiro geneticista os cursos mais indicados que você deve fazer são Medicina (seis anos de duração) e Biologia (quatro anos de duração). Apesar de os médicos serem os únicos habilitados a atuar em clínicas, ambas formações possibilitam a execução de pesquisas científicas.
Faculdades de Biotecnologia e Biomedicina também abrem as portas para pessoas interessadas em Engenharia Genética.
Salário
Geralmente um geneticista no início da sua carreira ganha de R$ 6.000,00 a R$ 9.000,00. Após aproximadamente 5 anos trabalhando na área e apresentando um bom serviço, o salário desse profissional chega a acima de R$ 15.000,00.
Qual a importância da Engenharia Genética?
Atualmente essa área está ganhando cada vez mais espaço no mercado e até mesmo no nosso dia a dia. Você com certeza já deve ter comprado produtos geneticamente modificados, seja alimentos ou até mesmo ter comprado um cachorro de raça.
Vários outras aplicações da Engenharia Genética podem ser elucidadas, por exemplo:
- mapear tendências genéticas em homens que desejam ter filhos (aconselhamento genético);
- elaborar pesquisas sobre doenças genéticas e desenvolver novos medicamentos;
- aplicar as técnicas da Engenharia Genética em alimentos de origem vegetal;
- aprimoramento de raças animais.
Esses fatos apenas ressaltam a importância do geneticista na modernidade. Se você deseja ingressar nessa profissão saiba que é um bom negócio.
Qual a importância da Engenharia Genética no cultivo das plantas?
O conhecimento em genética é muito mais antigo do que se pensa, apesar do termo ter aparecido apenas nos dias de hoje. As espécies de plantas, mas não somente elas, que constituem o cardápio básico das nossas refeições foram domesticadas e “aprimoradas” desde a pré-história.
Esse mecanismo consiste em separar e aperfeiçoar as qualidades do organismo visando a utilização prática para o ser humano. Em primeiro lugar, esse processo era realizado de forma intuitiva: no momento em que um agricultor precisava obter milho com maior quantidade de grãos ele plantava sementes vindas de espigas que apresentavam essa característica.
Com a advento da modernidade, novos conceitos e técnicas foram surgindo, possibilitando que o processo fosse racionalizado. Pode-se assim selecionar e aperfeiçoar as espécies da melhor maneira.
É necessário ressaltar que grande parte dos alimentos que consumimos hoje foram produzidos por meio de melhoramento genético.
Talvez uma das maiores contribuições da Engenharia Genética para a agropecuária foi descobrir que grande parte das características das espécies que são relevantes para a produção — como a fertilidade dos animais e das plantas, o tamanho e o peso dos grãos, a capacidade de resistir a doenças, pragas e etc. — são formadas em função da interação entre os genes a e os fatores ambientais.
Esse conhecimento foi essencial para melhorar os aspectos das espécies que têm importância econômica.
Engenharia Genética: clonagem
É denominado clonagem o processo realizado em laboratório que visa reproduzir organismos geneticamente iguais.
Em 1996, no Reino Unido, foi realizada a primeira clonagem de um mamífero. O animal escolhido foi uma ovelha, batizada de Dolly, e viveu durante seis anos. A Engenharia Genética no Brasil chegou a clonar uma bezerra nascida em 2001, chamada de Vitória.
Durante a clonagem reprodutiva é gerado um novo ser idêntico, em todos os aspectos, ao seu predecessor. Para a realização da técnica é extraído o núcleo celular do indivíduo adulto que deseja-se duplicar. Após esse procedimento é selecionado um óvulo sem núcleo e inserido o núcleo do animal anterior. Assim não existe combinação entre diferentes heranças genéticas.
No momento em que o óvulo inicia seu processo de tornar-se um embrião ele é colocado no útero da fêmea correspondente à espécie. O resultado de todo esse trabalho será o clone, uma réplica do indivíduo do qual foi retirado o material genético.
Engenharia Genética: transgênicos
As técnicas da Engenharia Genética estão chegando ao nível dos filmes de ficção científica. Exageros à parte, hoje em dia é possível inserir genes humanos em um camundongo. As espécies que receberam ou incorporaram genes de outros organismos são denominadas de transgênicos.
A produção de animais transgênicos acontece pela introdução de DNA de um ser em ovos de outra espécie. Se no caso a espécie for um mamífero, é necessário realizar a fecundação in vitro, fora do corpo da fêmea, para depois ser implantado o embrião no útero durante o período de fertilidade.
Geralmente, as moléculas do DNA introduzidas juntam-se aos cromossomos da célula-ovo, sendo difundido para as células-filhas no momento da divisão do zigoto. Dessa maneira a totalidade das células do organismo conterão esse DNA.
Os genes incorporados são transmitidos aos seus descendentes, como qualquer outro gene, após a reprodução.
Transgênicos e Organismos Geneticamente Modificados
Tome cuidado ao distinguir organismo transgênicos de Organismos Geneticamente Modificados (OGM) — eles são parecidos, mas não são iguais.
Os transgênicos são aqueles que sofreram com a inserção do DNA de algum outro ser de espécie diferente. Por outro lado, os OGMs são espécies que tiveram seu genoma alterado no laboratório, mas sem a necessidade de receber material genético de fora.
Engenharia Genética e células-tronco
São chamadas de células-tronco aquelas que têm a capacidade de dar origem a qualquer tipo de célula do organismo humano. Sendo assim, ela detém o potencial de regeneração de tecidos corporais.
Esse tipo de célula pode ser encontrada em algumas partes do próprio homem, como:
- embriões;
- cordões umbilicais;
- alguns tipos de órgão e tecidos humanos, como a medula óssea e a pele.
Durante os catorze primeiros dias de desenvolvimento de um embrião é possível retirar células-tronco que podem dar origem a qualquer uma das várias células do corpo humano de um adulto.
O processo acontece retirando-se da pessoa que tem um órgão deficiente o núcleo de uma célula-tronco. Em seguida ocorre a introdução desse núcleo em um óvulo e observa-se o seu desenvolvimento até certo ponto.
A massa celular desenvolvida durante o processo é removida e inserida em um meio de cultura, no qual com os estímulos certos pode originar o tipo de célula desejada.
Projeto Genoma Humano Engenharia Genética
Oficializado em outubro de 1990, o Projeto Genoma Humano começou com a publicação de uma pauta de pesquisa que tinha o objetivo de determinar a ordem de todos os nucleotídeos dos 24 cromossomos que compõem o genoma humano.
Além disso, esse projeto também tinha o objetivo de identificar todos os genes humanos. No início foi determinado todo o desenvolvimento técnico para as análises dos dados, além de normas para os problemas éticos que, com certeza, surgiriam com o crescimento do domínio nessa área.
Estava previsto também a ordenação do genoma dos organismos usados como formatos na investigação biológica.
Sabe-se que o genoma humano é composto por aproximadamente 3 bilhões de pares de nucleotídeos espalhados nos 24 cromossomos do nosso genoma, correspondente aos 22 autossomos e os cromossomos sexuais X e Y.
Para você ter uma noção do que estamos falando, escrevendo em letras bem pequenas a sequência das iniciais de base (A, T, C e G) de somente uma das cadeias de DNA dos 24 cromossomos humanos, 200 volumes equivalentes às grossas listas telefônicas seriam preenchidas.
Um dos grandes feitos da Engenharia Genética em relação ao estudo da ordenação do DNA foi relacionar os genes humanos com os de outros seres vivos e descobrir semelhanças incríveis.
Para você ter uma ideia, cerca 40% do nosso DNA é igual ao dos vermes nematódeos. As moscas também se parecem conosco em torno de 60% e os camundongos têm uma incrível semelhança genética de 90%. A diferença entre nós e o chimpanzé, nosso parente mais próximo na cadeia evolutiva, é de apenas 1% das sequências de DNA.
Os esforços do Projeto Genoma Humano têm gerado resultados para o desenvolvimento tecnológico, facilitando o processo de sequenciamento de genomas de outros seres. Pesquisadores brasileiros conseguiram sequenciar pela primeira vez todo o DNA da bactéria Xyllela fastidiosa, uma espécie responsável por causar a doença dos laranjais chamada de amarelinho.
Agências federais e estaduais em vários estados brasileiros estão financiando outros projetos com genomas, mostrando que essa é uma área bastante promissora e que está em expansão.
Engenharia Genética: DNA recombinante
Assim como a maioria das técnicas de Engenharia Genética, a aplicação do DNA recombinante foi concebida no início da década de 1970. Durante esse período foram realizadas experiências que recolhiam amostras de um DNA específico, ou de algum doador, para o procedimento da aplicação de enzimas de restrição.
Esse tipo de enzima é capaz de partir o DNA em pontos específicos e assim isolar sobras de ácido nucleico. Em seguida as moléculas de ácido são injetadas no cromossomo vetor, originando assim o DNA recombinante.
A técnica de clonagem dos genomas acontece logo após. Dessa maneira, as novas partículas de DNA que foram geradas no processo são incorporadas às células bacterianas. Essas, por sua vez, se multiplicam em clones de bactérias semelhantes contendo o DNA recombinante.
Se a ordem da sequência genética de interesse estiver clara, é possível a realização do método in vitro utilizando a técnica denominada de reação em cadeia da polimerase, no lugar da clonagem.
Ética na Engenharia Genética
Mesmo com todas as contribuições importantes, existem vantagens e desvantagens na Engenharia Genética. Hoje em dia as pesquisas nessa área não exercem amplamente seu potencial graças a preocupações éticas.
Organismos Geneticamente Modificados (OGMs) e transgênicos ainda causam um intenso debate em diversos países em relação à saúde das pessoas. Não se sabe ainda as consequências do uso a longo prazo.
A utilização da Engenharia Genética em seres humanos sucinta uma série de questões éticas, morais e até mesmo espirituais em torno da alteração do genoma humano.
As técnicas de alteração do DNA humano podem nos levar a caminhos cheios de incertezas, levando em consideração a liberdade do aperfeiçoamento biológico. Até que ponto misturar as estruturas genéticas do homem com a de outros seres pode trazer benefícios?
Além de todos esse problemas, o melhoramento genético também cria linhagens com pouca variabilidade genética. Isso quer dizer que existe pouca diferença entre os genes dos indivíduos. Essa variabilidade causa prejuízos, reduzindo a capacidade da população no quesito da adaptação ambiental.
Essa sabedoria vem de tempos antigos, antes do desenvolvimento da Genética, quando os agricultores plantavam diversas variedades de trigo, aumentando, assim, a chance de preservação da lavoura no caso de seca, praga, ou enchentes.
Agora que você conferiu nosso resumo de Engenharia Genética, é hora de testar os conhecimentos. Faça os exercícios e continue entendendo tudo da manipulação dos genes.
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