Em 1986 o pesquisador britânico Kary Mulis descobriu um processo simples e eficiente de aumentar a quantidade de DNA de certa amostra. Trata-se da reação em cadeia da polimerase (PRC, do inglês polymerase chain reaction). Atualmente, a reação em cadeia da polimerase é realizada em equipamentos automatizados e, graças a esse método, pode-se multiplicar a quantidade disponível de DNA por mais de um milhão, em pouco mais de duas horas!
Inicialmente, a solução contendo o DNA a ser "clonado" é aquecida por dois minutos. Com isso, ocorrre desnaturação da molécula e as duas cadeias se separam. A seguir, nucleotídeos livres começam a se emparelhar com os complementares, em cada uma das cadeias recém-separadas.Finalmente, uma DNA-polimerase resistente a altas temperaturas, obtida de bactérias que vivem em fontes termais, une esses nucleotídeos, formando,junto de cada cadeia antiga, uma nova cadeia complementar. Com isso, surgem duas moléculas idênticas de DNA. O ciclo pode ser reiniciado, repetindo-se aproximadamente a cada seis minutos e meio. Esse método permite pesquisar a presença de DNA em amostras de diversos materiais biológicos, como sangue, esperma, restos de tecidos, fósseis etc.
Desde 1973 as aplicações da manipulação gênica têm alcançado diversas áreas, como a Medicina, a agricultura e a pecuária. Esse procedimento baseia-se na obtenção de moléculas híbridas de DNA, resultantes da fusão de trechos de DNA de diferentes espécies, técnica conhecida como DNA recombinate (ou Engenharia Genética , como é mais usualmente chamada).Na Engenharia Genética, são habitualmente empregados microrganismos, principalmente bactérias. Além de seu cromossomo circular, as bactérias geralmente possuem plasmídeos , que são outras porções de DNA dispersas no citoplasma. Eles conferem algumas vantagens às células portadoras e podem ser transferidos de uma bactéria para outra.
O processo inicia-se com o fracionamento de DNA humano em pontos específicos de sua seqüência de bases, por meio do uso das endonucleases de restrição, enzimas extraídas de bactérias, que funcionam como "tesouras químicas". Depois os cientistas usam essas enzimas para abrir os plasmídeos , segmentos circulares de DNA encontrados em bactérias. Então os fragmentos de DNA humano são unidos aos plasmídeos bacterianos por meio de outro tipo de enzimas, as ligases. Finalmente, penetrando em bactérias, os plasmídeos são usados como vetores (ou veículos) do material genético humano. Absorvendo os plasmídeos, as bactérias passam a obedecer às oedens que o DNA humano determina.
Organismos transgênicos-ou, mais corretamente, organismos geneticamente modificados são aqueles que contêm gene de outra espécie inserido em seu material genético. Diversas substâncias podem ser produzidas por bactérias modificadas geneticamente, pela incorporação dos genes que contêm as informações para sua produção.Animais trangênicos vêm sendo utilizados como modelos para estudo de doenças, como o diabetes e o cancêr; é grande, também, seu potencial como sistemas biológicos produtores de proteínas com finalidade terapêuta.
A longa molécula de DNA armazena grande quantidade de informações; ao contrário a produção de proteínas, controla a estrutura e o funcionamento das células; pode duplicar-se, gerando cópias perfeitas de si mesma, mas sofre, ocasionalmente, alterações em sua seqüência de nucleotídeos (mutações), as quais determinam a síntese de proteínas modificadas.
Nas células eucarióticas, a maior parte do DNA encontra-se no núcleo, associada a proteínas, formando os cromossomos. No citoplasma, o DNA pode ser encontrado nas mitocôndrias e nos cloroplastos.
Dupla-hélice (modelo de Watson e Crick) Estudando a composição de bases em moléculas de DNA de diferentes origens, Erwin Chargaff verificou que as bases púricas representavam 50% do total (A+G=50%), assim como as bases pirimídicas (C+T=50%).
Organismo Adenina Guanina Citosina Timina
Ser humano 30,4% 19,6% 19,9% 30,1%
Boi 29,0% 21,2% 21,2% 28,6%
Carneiro 29,3% 20,7% 20,8% 29,2%
A análise dos números da tabela evidencia a relação de Chargaff: A=T e C=G.
James Watson e Francis Crick propuseram um modelo para a estrutura da molécula de DNA, fundamentados nessa e em outras informações:
*na molécula de DNA, as proporções entre adenina e timina e entre guanina e citosina eram iguais a 1 para 1;
*o DNA era uma longa molécula formada pela união de nucleotídeos;
*os estudos com difração de raios X indicavam que a molécula de DNA tinha form,a helicoidal.
Segundo o modelo de Watson e Crick, a molécula de DNA é uma dupla-hélice, semelhante a uma escada retorcida, formada por duas cadeias de nucleotídeos ligadas entre si. Cada "corrimão de escada" é constituído por uma cadeia em que se sucedem, alternadamente, a desoxirribose de um nucleotídeo e o grupo fosfato do seguinte. Cada "degrau" é um par de bases nitrogenadas, uma de cada cadeia. Uma base púrica (adenina ou guanina) sempre se emparelha com uma base pirimídica (timina ou citosina). As duas cadeias de nucleotídeos ligam-se entre si por pontes de hidrogênio, sempre entre uma adenina e uma timina ou entre uma guanina e uma citosina
Lembre-se do emparelhamento de bases: A comT e C com G. Se uma cadeia tem a seqüência ATTCGTAGC, a cadeia complementar terá, obrigatoriamente, a seqüência TAAGCATCG.
Em 1986 o pesquisador britânico Kary Mulis descobriu um processo simples e eficiente de aumentar a quantidade de DNA de certa amostra. Trata-se da reação em cadeia da polimerase (PRC, do inglês polymerase chain reaction). Atualmente, a reação em cadeia da polimerase é realizada em equipamentos automatizados e, graças a esse método, pode-se multiplicar a quantidade disponível de DNA por mais de um milhão, em pouco mais de duas horas!
Inicialmente, a solução contendo o DNA a ser "clonado" é aquecida por dois minutos. Com isso, ocorrre desnaturação da molécula e as duas cadeias se separam. A seguir, nucleotídeos livres começam a se emparelhar com os complementares, em cada uma das cadeias recém-separadas.Finalmente, uma DNA-polimerase resistente a altas temperaturas, obtida de bactérias que vivem em fontes termais, une esses nucleotídeos, formando,junto de cada cadeia antiga, uma nova cadeia complementar. Com isso, surgem duas moléculas idênticas de DNA. O ciclo pode ser reiniciado, repetindo-se aproximadamente a cada seis minutos e meio. Esse método permite pesquisar a presença de DNA em amostras de diversos materiais biológicos, como sangue, esperma, restos de tecidos, fósseis etc.
O processo inicia-se com o fracionamento de DNA humano em pontos específicos de sua seqüência de bases, por meio do uso das endonucleases de restrição, enzimas extraídas de bactérias, que funcionam como "tesouras químicas". Depois os cientistas usam essas enzimas para abrir os plasmídeos , segmentos circulares de DNA encontrados em bactérias. Então os fragmentos de DNA humano são unidos aos plasmídeos bacterianos por meio de outro tipo de enzimas, as ligases. Finalmente, penetrando em bactérias, os plasmídeos são usados como vetores (ou veículos) do material genético humano. Absorvendo os plasmídeos, as bactérias passam a obedecer às oedens que o DNA humano determina.
Organismos transgênicos-ou, mais corretamente, organismos geneticamente modificados são aqueles que contêm gene de outra espécie inserido em seu material genético. Diversas substâncias podem ser produzidas por bactérias modificadas geneticamente, pela incorporação dos genes que contêm as informações para sua produção.Animais trangênicos vêm sendo utilizados como modelos para estudo de doenças, como o diabetes e o cancêr; é grande, também, seu potencial como sistemas biológicos produtores de proteínas com finalidade terapêuta.
Fonte: col1107.vilabol.uol.com.br