Aba

quarta-feira, 25 de outubro de 2017

Desvendando a clonagem

Por:
Cristiane S. Alves
cris_desantis@yahoo.com.br
 Alejandra Viviescas 
 mariale88@gmail.com
Você sabe o que é clonagem? Com certeza você já ouviu falar sobre ela, como por exemplo o exército de clones de "Guerra nas Estrelas”, os dinossauros do “Jurassic Park” que foram o assunto do nosso primeiro CSI aqui no blog, ou a ovelha Dolly, o primeiro animal a ser clonado. Talvez até já tenha fantasiado com a possibilidade de ter um clone seu, que possa ir à escola ou trabalhar no seu lugar enquanto você descansa o dia inteiro...

Mas vamos com calma, a clonagem é uma técnica muito utilizada nos laboratórios de pesquisa no dia a dia, mas esta clonagem não é a do tipo que você deve estar pensando, os cientistas não saem por aí duplicando animais e pessoas. Agora, vamos explicar o que é essa tal de clonagem, como funciona e como ela é feita:

A clonagem, ou tecnologia do DNA recombinante, é definida como o processo de gerar cópias idênticas de uma entidade biológica, seja esta um indivíduo, um órgão, uma célula ou um fragmento de DNA. Também podemos encontrar clones que ocorrem naturalmente, como as bactérias, fungos e algumas plantas que se dividem assexuadamente, gerando novos seres que são cópias idênticas aos quais surgiram, ou seja, são clones.

E no nosso caso? Os gêmeos idênticos ou univitelinos, seriam clones? Sim! São clones humanos, já que se desenvolveram a partir da mesma célula! E compartilham 100% da sua informação genética. Agora que você já sabe o que é um clone, vamos entender um pouquinho sobre o processo de clonagem e como os cientistas fazem para clonar o objeto de interesse na bancada do laboratório! Podemos citar três tipos principais de clonagem artificial:

Clonagem gênica, na qual se clonam fragmentos de DNA ou genes inteiros;
Clonagem reprodutiva, na qual se clonam animais inteiros;
Clonagem terapêutica, na qual se clonam células embrionárias para a geração de tecidos.

As clonagens terapêutica e reprodutiva são pouco utilizadas hoje em dia, são caras, têm baixo índice de sucesso e implicam em questões morais e éticas.

Já a clonagem gênica, é rotineiramente utilizada pelos laboratórios de pesquisa e pelas indústrias farmacêutica, biotecnológica e alimentar. Por isso, vamos focar em desvendar a técnica da clonagem gênica.

Se você quiser mais informação sobre as técnicas de clonagem reprodutiva e terapêutica acesse o link.

Desvendando a clonagem génica:

A clonagem gênica só é possível graças a dois princípios fundamentais da biologia: o primeiro, conhecido como o dogma central da biologia molecular: toda a informação genética está contida no DNA, que por sua vez passa (transcreve) a informação genética para o RNA, que irá ser traduzido na forma de proteínas, que são as responsáveis por realizar as diferentes funções nas células; o segundo princípio é a universalidade do código genético, o qual diz que a linguagem do DNA é a mesma para todos os organismos. Isso significa que podemos introduzir um DNA pertencente a um determinado organismo em um segundo organismo, e esse segundo organismo vai reconhecer o DNA do primeiro como sendo dele. Assim, a célula processa a informação genética externa do mesmo modo que processaria a informação interna.

De forma geral, a clonagem é realizada ao se inserir um gene ou fragmento de DNA de interesse em uma bactéria:

O primeiro passo é identificar o gene de interesse:

O segundo passo é isolar o gene de interesse do resto do DNA. Para isso, são utilizadas proteínas especiais, chamadas de enzimas de restrição, que agem como tesouras, cortando o DNA em lugares específicos:

Depois que os fragmentos estarem separados do resto do DNA, é necessário inserir o gene ou fragmento de DNA de interesse recortado dentro de outro DNA, que é capaz de se multiplicar dentro da bactéria. Estes DNAs especiais são chamados de vetores e existem naturalmente nas bactérias. Para poder colar o DNA, também é necessário recortar o vetor com a mesma enzima de restrição usada para cortar o inserto:

Nesse ponto, o vetor e o DNA de interesse recortado ainda são moléculas separadas. Para juntá-las, outra proteína, chamada DNA ligase, é utilizada. Ela é capaz de unir dois DNAs, fazendo com que sejam um só:

Depois que o DNA de interesse está dentro do vetor, ele pode ser multiplicado dentro da bactéria e usado para diferentes aplicações, como por exemplo na produção de fármacos.

O processo de clonagem também é conhecido como transgênia, pois o DNA de um organismo é colocado em outro organismo. Esse processo pode gerar inúmeros benefícios para a população, como no caso da insulina utilizada no tratamento da Diabetes.

Até algumas décadas atrás, os pacientes que necessitavam de insulina para o tratamento da diabetes, utilizavam insulina de animais -porco e boi- por possuírem estrutura muito similar à insulina humana. Mas, alguns pacientes podiam desenvolver reações alérgicas, comprometendo sua saúde. Então, no início da década de 90, o gene da insulina humana foi clonado em bactérias, e passou a ser produzido, comercializado e utilizada por pacientes em todo o mundo. Esse é apenas um dentre os inúmeros benefícios que a técnica de clonagem pode gerar para a população!

Sobre as autoras: Alejandra Viviescas é Bióloga e mestre en biologia pela universidade Nacional da Colômbia e estudante de Doutorado em Ciências Biológicas (Genética) pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Câmpus de Botucatu/SP. Cristiane S Alves é pós-doutoranda do Laboratório de Telômeros no Departamento de Genética do IBB-UNESP de Botucatu. Bióloga pelo IBB-UNESP de Botucatu, com Mestrado e Doutorado em Ciências Biológicas (Genética) pela mesma instituição, com período sanduíche na Universidade de Utah, em Salt Lake City e Cold Spring Harbor Lab, em Nova York, EUA.

Imagens originais retiradas de:  

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