21 de abr. de 2015

Biotecnologia



Melhoramento genético:


-Consiste na seleção e aprimoramento das qualidades das espécies visando a utilização das mesmas pelo ser humano. O exemplo clássico citado é de um dono de terras ter seu gado e querer animais mais fortes e resistentes a doenças causadas por parasitas e ao calor. Para fazer isso, ele realiza cruzamentos entre animais com as características desejadas; os resultados são descendentes animais que possuem as qualidades que o dono de terras queria.




Heterose ou vigor híbrido

- Heterose é o fenômeno que se dá no momento que há o cruzamento entre determinadas variedades de seres (animais ou vegetais) de genes diferentes. Vigor híbrido é quando esse processo gera um descendente que apresenta características de qualidade superior (maior resistência, força, etc), ou seja, quando o cruzamento gera um resultado fértil. Vale lembrar que os genes são em condição heterozigótica.






Tipos de melhoramento genético

1) Enxertia
- Consiste em implantar parte de uma planta viva em outra, como maneira assexuada de propagar variedades de plantas.


2) Cultura de tecidos
- Consiste em retirar uma pequena porção de tecido vivo da planta (pedaço da planta) e cultivá-la em um meio nutritivo que é constituído com substâncias que promovem o crescimento das mesma. Nesse meio de crescimento, as células vegetais têm a capacidade de se dividir e originar uma nova planta geneticamente igual à sua antecedente (a planta cuja porção foi retirada). A vantagem é que podem ser produzidas grandes quantidades de plantas idênticas a partir da porção retirada de planta. 




3) Autofecundação

 - É a fecundação realizada no organismo da própria planta, pois a mesma possui órgãos de fecundação masculinos e femininos. Esse processo é utilizado como uma via de melhoramento.

4) Endogamia

- Cruzamento entre poucos indivíduos selecionados, que resulta numa descendência mais homogênea do que a oriunda de cruzamentos normais (livres). Ou seja, aumenta a homozigose e diminui a heterozigose.



Variabilidade genética

- Essa variabilidade é a possibilidade do surgimento da diversidade genotípica e fenotípica entre indivíduos, sendo possível através do fenômeno de crossing over. Mas como isso pode ser um problema? Por exemplo: se um indivíduo possuísse imunidade baixa e todos os outros fossem semelhantes a ele, uma virose ou algo parecido poderia dizimar esses indivíduos, pois não haveria um organismo com maior resistência. Por isso somos diferentes em vários aspectos: saúde, físico, psicológico, entre outros.




Aconselhamento Genético

- É o ato de o casal procurar um especialista para fazer um exame específico (screening) para verificar suas condições de terem filhos mediante os conselhos do especialista. Quando um casal decide ter filhos, deve observar se membros da família possuem algum tipo de doença genética hereditária e se a idade da mulher é apropriada para a gestação e se o marido está em boas condições físicas e não possui nenhuma doença (isso pode prejudicar o desenvolvimento embrionário), sendo assim o casal deve procurar um médico para que o mesmo possa dar orientações para que não haja nenhum problema, essas orientações constituem o aconselhamento genético. Em outros casos, o casal deve procurar o aconselhamento se já teve algum filho com problemas ou se a mulher tiver mais de 35 anos e também a idade do marido (o risco do filho nascer com o número anormal de cromossomos é maior após essa idade). Caso contrário, o casal estará arriscado a gerar filhos com problemas que não têm conhecimento e não poderá tomar uma atitude já prevista.
Um dos casos mais conhecidos em que se deve procurar um aconselhamento é o casamento consanguíneo, que consiste em casamento entre parentes próximos. Isso causa a maior probabilidade de haver encontro entre alelos deletérios que originam um indivíduo homozigótico recessivo. O casamento consanguíneo nuca é aconselhado e existem culturas as quais possuem leis que proíbem esse ato.

OBS: Alelos deletérios = uma das formas que um gene pode apresentar que causa doenças genéticas ou que reduz a taxa de reprodução ou de sobrevivência de um organismo


Enzimas de restrição

- Foram descobertas as endonucleases de restrição, que são enzimas bacterianas que “cortam” moléculas de DNA através do reconhecimento das sequências específicas de bases nitrogenadas. Há vários tipos de endonucleases, as quais cortam determinadas sequências de nucleotídios. É afirmado que as mesmas promovem proteção contra o ataque de vírus bacteriófagos.
- Esses fragmentos de DNA de tamanhos distintos gerados pelo corte das endonucleases são separados por meio da eletroforese





Teste de DNA (Teste de Paternidade)

- É realizado para a identificação de indivíduos em diversos casos, dentre eles o mais conhecido é a identificação do pai de uma criança. Pode ser feito desde que tenha uma amostra de tecido ou algo semelhante que possua o DNA do indivíduo (cabelo, unha, raspas de pele, etc), tendo grande influência do DNA mitocondrial (exclusivo das mães). O teste tem 99,9% de dar certo, ou seja, possui um altíssimo grau de confiabilidade.





Clonagem

- Clones são organismos com o mesmo material genético. A clonagem está presente no nosso cotidiano, como por exemplo, na cissiparidade de bactérias e o cultivo de plantas com pequenos pedaços de outra planta, a nova planta originada é um clone! Mas houve um caso marcante de clonagem que já ouvimos falar muito: a ovelha Dolly. O processo se deu pela retirada de células mamárias (somáticas) da ovelha, as quais possuem núcleo diploide e por um óvulo doado por outra ovelha, esse óvulo doado teve o núcleo retirado. Após isso foi colocado um núcleo diploide (proveniente das células somáticas da Dolly) no óvulo, com isso formou-se o zigoto e ele começou a se formar um embrião através de sucessivas mitoses. Com a formação do embrião, o mesmo foi colocado no útero de uma mãe de aluguel, e depois de alguns meses nasceu o clone da ovelha Dolly. É assim que se dá a clonagem de mamíferos.

OBS: O clone NÃO apresenta 100% das características do doador do núcleo, pois apresenta também características do doador do óvulo.

OBS 2: Apesar dos indivíduos clonados serem muito semelhantes em aparência, os mesmos podem apresentar comportamentos diferentes por causa da influência do ambiente em que vivem.





Tipos de clonagem

  • Embrionária (reprodutiva):  Consiste em remover uma ou mais células de um embrião e provocar seu desenvolvimento completo, formando um novo embrião com a mesma carga genética daquele que lhe deu origem. Esta técnica já é muito conhecida e aplicada com sucesso em um grande número de espécies.  Eventos similares também ocorrem naturalmente. Quando o zigoto logo após as primeiras divisões celulares tem uma ou mais de suas células separadas naturalmente originam-se os conhecidos gêmeos univitelinos (clones naturais).
  • Terapêutica: A Clonagem Terapêutica é um procedimento cujos estágios iniciais são idênticos à clonagem reprodutiva, mas que difere no fato do blastocisto não ser introduzido no útero, pois é utilizado em laboratório para a produção de células a fim de produzir tecidos ou órgão para um transplante.As células embrionárias são particularmente importantes pois são multifuncionais, ou seja, podem ser diferenciadas em diferentes tipos de células. Podem ser para restaurar a função de um órgão ou tecido transplantando novas células para substituir as células perdidas pela doença, ou substituir células que não funcionam adequadamente devido a defeito genético (ex: doenças neurológicas, diabetes, problemas cardíacos, derrames, lesões da coluna cervical e doenças sanguíneas etc.).




Células-Tronco

- São células totipotentes, ou seja, capazes de se transformar em vários tipos de células.

Há dois tipos de células-tronco:

  • Embrionárias: São retiradas principalmente da fase do blastocisto humano e consideradas pluripotentes, ou seja, podem se transformar em mais de 220 tipos de células do nosso corpo. São a esperança para o tratamento de várias doenças do ser humano: Mal de Parkinson, Coreia de Hutington reconstrução de tecidos, etc.  

  • Adultas: São mais limitadas, pois não se transformam em todos os tipos celulares (não são totipotentes); podem ser encontradas na pele, no cérebro, na medula óssea.



OBS: A diferença entre células totipotentes e pluripotentes se dá pelo fato das células totipotentes  serem capazes de diferenciarem-se em todos os 216 tecidos que formam o corpo humano, incluindo a placenta e anexos embrionários. Já as pluripotentes são capazes de diferenciar-se em quase todos os tecidos humanos, com exceção da a placenta e anexos embrionários.






Eletroforese

- Técnica que consiste em colocar fragmentos de DNA em uma placa com um tipo de gel específico e fazer ligações entre polos positivos e negativos; quando é finalizado o processo, torna-se possível o pesquisador fazer a análise da faixa ou banda (formada pelo DNA no processo em questão) para o cálculo do peso molecular e o tamanho dos fragmentos de DNA.



PCR (Reação em Cadeia de Polimerase)

- Essa técnica é feita quando se quer fazer várias cópias da molécula de DNA, é realizada dentro de um tubo de ensaio, deve-se colocar o DNA com vários nucleotídeos e enzimas no tubo de ensaio. As duas fitas do DNA devem ser separadas através do rompimento das pontes de hidrogênio que as unem; para isso ocorrer, a temperatura deve ser aumentada (até aproximadamente 95⁰C). Após isso se deve ligar os primers (fragmentos de DNA que completam o outro lado da fita) para que eles deem o sinal para a DNA polimerase se junte à ele e a  fita que foi separada e refaça o outro lado que falta, para isso ocorrer a temperatura é abaixada (até aproximadamente 65⁰C). Depois de todo esse processo, temos duas moléculas de DNA oriundas de apenas uma; para obter mais cópias, é preciso repetir o processo.




Transgênicos (Transgenia)

- Com o avanço da engenharia genética, tornou-se possível introduzir diversos tipos de genes em seres diferentes, exemplo: inserir genes humanos em camundongos ou genes de insetos em plantas. São chamados de organismos transgênicos aqueles que recebem e incorporam em seu genoma genes de outra espécie.
- Animais transgênicos são produzidos mediante a fecundação in vitro e, quando se formar o embrião, o mesmo deve ser implantado no útero de uma fêmea. Quando é chegado o fim do processo, os camundongos transgênicos nascem.

- Vantagens:

1) Vacinas gênicas: consiste em inserir proteínas produzidas por um gene de um patógeno (organismo causador de doenças) em um indivíduo para que ele fique vacinado contra a doença. Um exemplo bem conhecido é a vacina da Hepatite B.

2) Produção de hormônios: com a utilização dos organismos geneticamente modificados é possível fabricar a insulina, hormônio usado no tratamento da diabete; outro exemplo de hormônio possível de se fabricar é o HEC (Hormônio Estimulante do Crescimento) que é usado no tratamento do nanismo.

3) Aumento da produtividade agrícola: torna-se possível produzir plantas mais nutritivas e resistentes a insetos, agrotóxicos, entre outros.


- Desvantagens:

1) Redução da variabilidade genética: um tipo de planta transgênica pode reproduzir-se com outra planta que não é transgênica, gerando um filhote com o mesmo código genético transgênico sem a variabilidade genética.

2) Redução da biodiversidade: as plantas transgênicas são resistentes aos insetos, mas acabam prejudicando aqueles insetos que contribuem com a flora. Além do mais, alguns animais transgênicos podem nascer com problemas fisiológicos sérios.

- Foram feitos testes em laboratório com ratos que foram alimentados com milho transgênico; após um certo tempo, os ratos desenvolveram câncer com a presença de grandes tumores.










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