quarta-feira, 25 de julho de 2012

Conclusão do Portfólio

                                    Portanto,  com a realização desta pesquisa aprendi sobre os vários tipos doenças, as biotecnologias ... que vão servir para ampliar o conhecimento do meu dia a dia. Esse portfólio nos dar possibilidade do entendimento das síndromes nos seres humamos. Enfim,  foi muito bom, proveitoso e muito interessante realizar esse portfólio.

Terapia gênica

                                                                    Terapia gênica

 Terapia genética ou Geneterapia é a inserção de genes nas células e tecidos de um indivíduo para o tratamento de uma doença; em especial, doenças hereditárias. A terapia genética visa a suplementar com alelos funcionais aqueles que são defeituosos. Embora a tecnologia ainda esteja em seu estágio inicial, tem sido usada com algum sucesso.

 
Processo básico

Na maioria dos estudos a respeito de terapia genética, um gene "normal" é inserido no genoma para substituir um gene "anômalo" causador de doença. Uma molécula transportadora, chamada vetor, precisa ser usada para se enviar o gene terapêutico para as células-alvo do paciente. Atualmente, o vetor mais comum é um vírus que foi geneticamente alterado para transportar DNA humano normal. Vírus evoluíram de forma a encapsular e transportar seus genes para células humanas, causando doenças. Cientistas tentaram aproveitar essa capacidade e manipular o genoma dos vírus, removendo os genes causadores de doença e inserindo genes terapêuticos.
Células-alvo, tais como células do fígado ou dos pulmões do paciente, são infectadas com o vetor. O vetor, então, descarrega seu material genético, contendo o gene terapêutico humano, na célula-alvo. A produção de proteínas funcionais pelos genes terapêuticos restauram as células-alvo a um estado de normalidade.
  
Tipos de terapia genética
Teoricamente é possível transformar tanto células somáticas (a maior parte de células do corpo) quanto células germinativas (espermatozoides, óvulos, e suas células-tronco precursoras). Todas as terapias genéticas realizadas até agora em humanos foram dirigidas a células somáticas, enquanto a engenharia de células germinativas continua altamente controversa. Para que os genes introduzidos sejam transmitidos normalmente para a descendência, é necessário não apenas que sejam inseridos na célula, mas também que sejam incorporadas aos cromossomos por recombinação genética.
A terapia genética com genes somáticos pode ser dividida em duas grandes categorias: ex vivo (em que as células são modificadas fora do corpo e, então, transplantadas novamente para o paciente) e in vivo (em que os genes são modificados nas células ainda dentro do corpo). Abordagens in vivo baseadas em recombinação são especialmente incomuns .


 
 


Métodos da terapia gênica
Existe uma variedade de métodos diferentes para substituir ou reparar os genes focados na terapia genética.
  • Um gene normal pode ser inserido num local não específico no genoma para substituir um gene problemático. Essa abordagem é a mais comum.
  • Um gene anômalo pode ser trocado por um gene normal por meio da recombinação
  • O gene anômalo pode ser reparado por meio de mutação reversa seletiva, que devolve ao gene suas funções normais.
  • A regulação (o grau em que um gene está ativo ou inativo) de um gene em particular pode ser alterada.
 Fontes:
 http://pt.wikipedia.org/wiki/Terapia_gen%C3%A9tica

Vetores de DNA

                                                                Vetores de DNA

São utilizados vetores que funcionam como veículos carregadores de genes para o interior das células. Em geral, esses vetores são de natureza biológica, como os vírus e bactérias.
   O tratamento de doenças humanas por meio da transferência de genes foi originalmente direcionado para doenças hereditárias, como é o caso das hemofilias e hemoglobinopatias. Atualmente, a maioria dos experimentos clínicos de terapia gênica em curso está direcionada para o tratamento de doenças adquiridas, como é o caso da AIDS, de doenças cardiovasculares e de diversos tipos de câncer.

 

Clonagem de organismos

                                Clonagem  é processo natural ou artificial onde são produzidos organismos geneticamente idênticos. Trata-se de um tipo dereprodução assexuada  pois não envolve troca de
gametas entre indivíduos.

Histórico
Em 1903 o botânico Herbert J. Webber criou o termo clonagem. Mas ela ficou mundialmente conhecida com a clonagem da ovelha Dolly, que nasceu dia 5 de julho de 1996, feita pelo cientista escocês Ian Wilmut. Em 2001 um médico italiano, chamado Severino Antinori teve a intenção de clonar num ser humano, o que causou grande agito na sociedade cientifica. Outros cientistas até anunciaram que havia clonado um ser humano, porem esses fatos nunca foram provados.

Clonagem reprodutiva
A clonagem reprodutiva se refere à produção se seres vivos geneticamente idênticos, ou seja, produção cópias idênticas de seres vivos, sejam eles animais, vegetais ou humanos. Neste processo, normalmente o núcleo de uma célula reprodutiva é retirado e esta recebe uma célula somática, que irá se fundir e se dividir, comportando-se como um embrião normal. Este embrião é implantado em uma mãe de aluguel. O organismo formado é geneticamente idêntico ao organismo doador da célula somática. Assim que a ovelha Dolly foi clonada. A célula somática utilizada é de uma glândula


 
Clonagem terapêutica
O objetivo desta técnica é produzir células-tronco para o tratamento de doenças e produção de órgãos para transplante. Esta técnica é a esperança de muitas pessoas portadoras de doenças como diabetes, Parkinson e Alzheimer. Esta técnica esbarra em muitos preconceitos e parâmetros éticos. O processo de produção de uma célula é muito parecido com a clonagem reprodutiva, porem a célula não é implantada no útero. As células-tronco embrionárias podem se diferenciar em todos os tipos de tecidos e são chamadas de multifuncionais, já as adultas não possuem esta capacidade, cada uma dá origem ao mesmo órgão.

Benefíciosda clonagem
Os cientistas têm muitas esperanças com relação à clonagem na cura de doenças, porem esbarram em parâmetros éticos. Mas acreditam que no futuro a clonagem possa produzir células de órgãos ou até órgãos inteiros, salvando a vida de muitas pessoas e diminuindo a fila dos transplantes. Que também possa utilizar células do próprio organismo no lugar de implantes mamários, clonando as células de gordura, por exemplo. A clonagem de seres humanos poderá solucionar os casos de infertilidade e até evitar que crianças nasçam com defeitos genéticos. Espécies de animais com risco de extinção podem ser clonados.

Riscos da clonagem humana
Muitos médicos “espertinhos” podem querer lucrar muito com esta técnica, clonando seres humanos, cobrando muito dinheiro por isso.
Como ocorreu na ovelha Dolly, os clones podem ter envelhecimento precoce, uma vez que são originados de uma célula adulta.
A individualidade do organismo passa a ser invadida, pois ele será ou terá uma cópia andando por aí.
Muitas pessoas clonadas podem ser alvos de preconceito.

 

OGM

                                                                   OGM

OGM é a sigla de Organismos Geneticamente Modificados, organismos manipulados geneticamente, de modo a favorecer características desejadas, como a cor, tamanho etc. OGMs possuem alteração em trecho(s) do genoma realizadas através datecnologia do DNA recombinante ou engenharia genética.
Na maior parte das vezes que se fala em Organismos Geneticamente Modificados, estes são organismos transgênicos. OGMs e transgênicos não são sinônimos: todo transgênico é um organismo geneticamente modificado, mas nem todo OGM é um transgênico.

 

      Um transgênico 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. Por exemplo, uma bactéria pode ser modificada para expressar um gene bem mais vezes. Isso não quer dizer que ela seja uma bactéria transgênica, mas apenas um OGM, já que não foi necessário inserir material externo. Sempre que você insere um DNA exógeno em um organismo esse passa a ser transgênico. Podem haver vantagens e desvantagens.OGM é, segundo o art. 3º, inciso V, da Lei Federal brasileira nº 11.105, de 24 de março de 2005, organismo cujo material genético (DNA/RNA) tenha sido modificado por qualquer técnica de engenharia genética, excluídos desta classificação aqueles organismos "resultantes de técnicas que impliquem a introdução direta, num organismo, de material hereditário, desde que não envolvam a utilização de moléculas de DNA/RNA recombinante ou OGM, tais como: fecundação in vitro, conjugação, transdução, transformação, indução poliplóide e qualquer outro processo natural.

Organismos Transgênicos

            Organismos Transgênicos

      Os organismos geneticamente modificados (OGM) consistem em organismos cujo material genético foi alterado, inserindo um novo gene (porção de DNA) ou alterando os genes existentes, de modo a que seja expressa uma nova enzima ou proteína que irá conferir ao organismo novas características mais proveitosas para o Homem.

      O termo geneticamente modificado tem sido utilizado para descrever a aplicação da tecnologia do DNA recombinante para a alteração genética de animais, plantas e microorganismos.
A fim de poderem ser comercializados, os OGM devem ser, numa primeira fase, submetidos a um processo de avaliação muito rigoroso e, em seguida, rotulados, respeitando as normas em matéria de rotulagem e de rastreabilidade dos produtos.

As vantagens da utilização dos OGM's são:

- Toda a variabilidade genética dos organismos da Terra fica a nossa disposição, portanto nunca haverá exaustão da variabilidade genética para o melhoramento de vegetais e animais domésticos;
- Em cada nova "construção", é possível usar um gene e um promotor para funcionarem da maneira programada no tecido ou órgão, com a intensidade e no tempo do desenvolvimento do organismo escolhido. Também é possível usar promotores que superactivem o gene com o aumento ou redução da temperatura ou luminosidade ambiente;
- Podemos obter plantas resistentes a insectos pragas, a herbicidas, a metais tóxicos do solo, a fungos, ao amadurecimento precoce, com maior teor protéico e proteínas mais completas, óleos mais saudáveis, arroz com carotenos, etc.;
- O alimento pode ser enriquecido com um componente nutricional essencial, ,como por exemplo, o arroz geneticamente modificado que produz vitamina A.
- O alimento pode ter a função de prevenir, reduzir ou evitar riscos de doenças, através de plantas geneticamente modificadas, para produzir vacinas ou iogurtes fermentados com microorganismos geneticamente modificados que estimulem o sistema imunológico.
- Um microorganismo geneticamente modificado produz enzimas usadas na fabricação de queijos e pães, reduzindo o seu preço.
- São as plantas transgênicas que, com as suas defesas genéticas, representam a esperança de uma efectiva redução dos agrotóxicos dos custos de produção com o aumento de produção.

Desvantagens da utilização de organismos geneticamente modificados:
As desvantagens da utilização dos OGM's são:

- Apenas poucos laboratórios tem os dispendiosos equipamentos, reagentes e pesquisadores capazes de obter organismos transgênicos com toda a segurança requerida pela Lei de Biosegurança, fiscalizada pela Comissão Nacional Técnica de Biosegurança CTNBio;
- Após a obtenção do organismo transgénico, segue-se a fase mais longa e dispendiosa, de cinco ou mais anos, e milhões de euros para selecionar e desenvolver o produto. Somente algumas empresas têm capacidade para arcadar (aguentar) com os custos necessários para lançar novos organismos transgénicos;
- Apesar de todas as precauções, os indivíduos seleccionadas pela comissão nacional técnica da biosegurança, os indivíduos de organizações contra os organismos geneticamente modificados ou até mesmo pesquisadores de áreas afins, temem que possam existir inconvenientes no futuro;
- Apesar de serem as plantas transgénicas cultivadas em 39,9 milhões de hectares e consumidas por milhões de pessoas há mais de dez anos sem inconvenientes, é fácil para organizações contra os organismos geneticamente modificados assustar, sem provas, os consumidores submetidos a propagandas movidas a milhões de euros. O público amedrontado acaba por pagar essas organizações para ser "informado";
- O lugar em que o gene é inserido não pode ser controlado completamente, o que pode causar resultados inesperados uma vez que os genes de outras partes do organismo podem ser afectados.
- A uniformidade genética leva a uma maior vulnerabilidade do cultivo porque a invasão de pestes, doenças e ervas daninha é sempre maior em áreas onde se plantam o mesmo tipo de cultivo. Quanto maior for a variedade (genética) no sistema da agricultura, o sistema estará adaptado para enfrentar pestes, doenças e mudanças climáticas que tendem a afectar apenas algumas variedades.
- Os genes são transferidos entre espécies que não se relacionam, como genes de animais em vegetais, de bactérias em plantas e até de humanos em animais. A engenharia genética não respeita as fronteiras da natureza – fronteiras que existem para proteger a singularidade de cada espécie e assegurar a integridade genética das futuras gerações.
- Os alimentos "orgânicos", isentos de agrotóxicos e transgénicos, parecem ideais, contudo a sua produção é mais cara, muito mais trabalhosa. Infelizmente os alimentos orgânicos foram os alimentos dados às vacas e aos porcos na Inglaterra que se contaminaram com graves doenças. Também o estrume de vaca usado na cultura de verduras "orgânicas" pode conter uma bactéria Escherichia coli 715 H7, que é letal.

Quais os riscos provocados por este tipo de alimentos?




Quem consome este tipo de alimentos pode correr os seguintes riscos:

-Aumento de alergias;
-Redução ou anulação da eficácia dos remédios que contêm antibióticos;
-Aumento do nível de substâncias que podem prejudicar a saúde;
-Aumento de resíduos de agrotóxicos, não só nos alimentos, mas também nos rios e solos.

Como se produzem os organismos transgénicos?




     De uma forma bem simplificada, para se produzir um organismo transgénico procede-se da seguinte forma:

- Selecciona-se o gene (ou genes), e este deve dar ao novo organismo a característica desejada.
Para se produzir organismos transgénicos recorre-se a vários métodos e técnicas de obtenção, os quais explicaremos mais à frente.

Métodos:




- Método de bombardeamento: Segundo o método de bombardeamento, micropartículas de um metal (tungstênio ou ouro) são revestidas por fragmentos de DNA contendo os genes selecionados. Através de um aparelho ("canhão de genes"), as partículas são aceleradas a altas velocidades e bombardeiam o tecido vegetal que vai sofrer a transformação. As partículas penetram nas células e libertam os fragmentos de DNA. As células da planta assimilam os genes e alguns passam a integrar o genoma.
- Método de infecção por bactérias: O método de infecção por bactérias, em vez do bombardeamento de genes, usa bactérias para infectar a planta a ser modificada e transportar os novos genes para o seu genoma. O que os cientistas fazem é substituir os genes infectados, que ficam no plasmídeo Ti (T-DNA) da bactéria, pelos genes selecionados. Células de embriões da planta que se quer modificar são colocadas em contato com uma suspensão contendo as agrobactérias (são bactérias do solo com capacidade de se associarem espontaneamente a algumas plantas e transferir naturalmente alguns dos seus genes para elas). Ao infectar os embriões, elas transferem para o genoma da nova planta os genes com as instruções para dar as características desejadas.
- Regeneração das plantas a partir de células transformadas: Uma vez inserido o gene na célula vegetal, por um dos métodos mencionados acima, esta célula ou grupos delas são estimuladas a gerar uma planta transformada.
A transformação de uma célula vegetal é um tipo de manipulação genética que atende ao mesmo princípio da transformação de microrganismos, estabelecido pela primeira vez em 1973, quando Stanley e Cohen, em São Francisco, introduziram o gene proveniente de uma rã numa bactéria. No entanto, há diferenças conceituais entre a situação com microrganismos e com plantas: nos primeiros, os objetivos finais são mudanças operadas no nível celular, enquanto que em eucariotos superiores, como plantas e animais, as mudanças obtidas no nível celular não são significativas, a não ser que possam ser transferidas para todas as células do organismo. Ou seja, o domínio das técnicas de regeneração de plantas inteiras a partir de uma única célula é condição fundamental na biotecnologia aplicada para a agricultura. E como cada espécie de planta tem diferentes exigências hormonais, nutricionais e ambientais para a regeneração, esta etapa ainda representa o maior fluxo na criação de plantas transgênicas, embora esta técnica já esteja estabelecida para inúmeras plantas de interesse económico.

Técnicas:

Para explicarmos as técnicas utilizadas na produção de organismo geneticamente modificados, começamos por explicar a técnica do DNA recombinante.

- Técnica do DNA recombinante: O isolamento dos genes de interesse é conduzido por meio de técnicas de clonagem molecular que consiste em induzir um organismo e amplificar a sequência de DNA de interesse, em sistemas que permitem uma fácil purificação e recuperação do referido fragmento de DNA. Para isso, são utilizados vectores de clonagem (plasmídeos ou vírus) nos quais a sequência de DNA de interesse é inserida , utilizando a enzima DNA ligase. Quando necessário, o fragmento de DNA de interesse pode ser libertado do vector por meio de enzimas de restrição. Uma vez isolado o gene de interesse, estes fragmentos de DNA (genes) são incorporados (por meio das técnicas de Engenharia Genética) no Genoma do organismo alvo, resultando daí um organismo geneticamente modificado (OGM), cuja característica adquirida passa a ser hereditária.
A tecnologia do DNA Recombinante foi desenvolvida em 1973 e permite a transferência do material genético de um organismo para o outro de forma efetiva e eficiente. Ao invés de promover o cruzamento entre organismos relacionados para obter uma característica desejada, os cientistas podem identificar e inserir, no genoma de um determinado organismo, um único gene responsável pela característica em particular. O gene inserido artificial ou intencionalmente no genoma de um organismo é denominado transgene. Desta forma, tem-se uma alteração precisa e previsível.
Antes do desenvolvimento da tecnologia do DNA Recombinante, a técnica utilizada era a do Melhoramento Clássico, na qual a transferência de genes se dava por meio de cruzamentos (reprodução sexuada), misturando todo o conjunto de genes dos dois organismos em combinações aleatórias. A técnica exigia um enorme gasto de tempo e não era precisa.

DNA Recombinante

                                     DNA Recombinante

      Cada fragmento de DNA, que foi clivado e separado do resto do material genético, contém um ou mais genes. Lembre-se que cada gene origina uma proteína, portanto ao estudarmos o gene estamos estudando a proteína que ele codifica.





 
 Para estudar o gene, o que demos fazer ?

      Devemos introduzi-lo no material genético (no DNA) de um hospedeiro para que ocorra a transcrição do gene, em mRNA, e a tradução em proteína.
     
      O hospedeiro é um organismo que se multiplica (se reproduz) rapidamente, como por exemplo, as bactérias. Quando as bactérias se reproduzem por bipartição elas transmitem ao seus “filhos” o seu material genético, portanto se neste material conter o fragmento de DNA de estudo, em pouco tempo teremos milhões de bactérias com o gene.

O plasmídio é o material genético circular não ligado ao cromossomo que fica espalhado pelo hialoplasma das bactérias. Ele sofre o mesmo processo do DNA cromossomal de transcrição e tradução, além de, se multiplicar a cada divisão celular, passando uma cópia para cada célula “filha”.

O plasmídio é retirado das células bacterianas para que se possa inserir o gene de estudo, para depois recolocá-lo na bactéria.