biotecnologia

TIPOS DE BIOTECNOLOGIA

VERMELHA – SAÚDE

Essa categoria abrange tudo o que tem a ver com saúde, medicina e diagnóstico. Como exemplo dessa área, temos as diversas vacinas e testes produzidos no combate a COVID-19. Assim como o desenvolvimento de novos medicamentos, terapias e testes rápidos precisos para diagnósticos de doenças.

VERDE – PLANTAS

A biotecnologia de plantas engloba uma agricultura com maior cuidado ambiental através de diferentes técnicas de manejo, biofertilizantes e bioherbicidas, transgênicos e até biocombustíveis. Você já deve ter ouvido falar por exemplo, da cultura de tecidos vegetais, em que é possível muitos indivíduos em um curto período de tempo, já que os pedaços de uma única planta, chamados explantes, são capazes de originar muitas outras plantas. Dentre as vantagens dessa metodologia podemos citar também a exploração de uma melhor variabilidade genética e a recuperação de plantas livres de vírus e outros agentes causadores de doenças.

AZUL – MARINHA

Nessa área são estudados organismos marinhos/aquáticos e moléculas isoladas deles, a partir disso podem ser gerados novos fármacos utilizados diretamente ou após modificações químicas. Como a Trabectedina, medicamento utilizado no tratamento do câncer que foi obtido de Ascídias. Mas as aplicações não se restringem a fauna, a botânica aquática também representa muito potencial, seja no uso de microalgas, macroalgas e macrófitas no tratamento de efluentes, na produção de biocombustíveis e até na alimentação.

BRANCA – INDUSTRIAL

A biotec industrial representa todas as áreas que utilizam organismos vivos para obter produtos em larga escala, temos como exemplo mais uma vez as cervejas e os medicamentos.

CLONAGEM, TRANSGÊNICOS E CÉLULAS

A CLONAGEM É UM mecanismo comum de propagação da espécie em plantas ou bactérias. De acordo com Webber (1903) um clone é definido como uma população de moléculas, células ou organismos que se originaram de uma única célula e que são idênticas à célula original e entre elas. Em humanos, os clones naturais são os gêmeos idênticos que se originam da divisão de um óvulo fertilizado. A grande revolução da Dolly, que abriu caminho para possibilidade de clonagem humana, foi a demonstração, pela primeira vez, de que era possível clonar um mamífero, isto é, produzir uma cópia geneticamente idêntica, a partir de uma célula somática diferenciada. Para entendermos porque esta experiência foi surpreendente, precisamos recordar um pouco de embriologia.

Todos nós já fomos uma célula única, resultante da fusão de um óvulo e um espermatozóide. Esta primeira célula já tem no seu núcleo o DNA com toda a informação genética para gerar um novo ser. O DNA nas células fica extremamente condensado e organizado em cromossomos. Com exceção das nossas células sexuais, o óvulo e o espermatozóide que têm 23 cromossomos, todas as outras células do nosso corpo têm 46 cromossomos. Em cada célula, temos 22 pares que são iguais nos dois sexos, chamados autossomos e um par de cromossomos sexuais: XX no sexo feminino e XY no sexo masculino. Estas células, com 46 cromossomos, são chamadas células somáticas. Voltemos agora à nossa primeira célula resultante da fusão do óvulo e do espermatozóide. Logo após a fecundação, ela começa a se dividir: uma célula em duas, duas em quatro, quatro em oito e assim por diante. Pelo menos até a fase de oito células, cada uma delas é capaz de se desenvolver em um ser humano completo. São chamadas de totipotentes. Na fase de oito a dezesseis células, as células do embrião se diferenciam em dois grupos: um grupo de células externas que vão originar a placenta e os anexos embrionários, e uma massa de células internas que vai originar o embrião propriamente dito. Após 72 horas, este embrião, agora com cerca de cem células, é chamado de blastocisto. É nesta fase que ocorre a implantação do embrião na cavidade uterina.

CRISPR é um acrônimo de Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Em poucas palavras, são famílias de sequências de DNA encontradas em certas bactérias. Essas sequências contêm, por sua vez, fragmentos de DNA de vírus que já infectaram essas bactérias anteriormente.

 

MÉTODOS DE MANIPULAÇÃO GENÉTICA 

Os CRISPRs funcionam como uma memória imunológica, pois armazenam a impressão digital molecular dos vírus no DNA das bactérias. Dessa forma, novas infecções podem ser detectadas e neutralizadas, resultando na imunização destas células.

O funcionamento do CRISPR é simples de entender. Uma enzima chamada Cas9 age como uma "tesoura molecular". Ela é usada para cortar e modificar seções de DNA associadas a uma doença (ou, em outras palavras, um ataque de vírus), ou qualquer tipo de defeito que precise ser reparado. 

Como a enzima encontra o local exato para cortar e agir? Outra molécula, o RNA guia, direciona estas "tesouras" para o local exato onde ocorreu a mudança de DNA. Uma vez feito o corte, os mecanismos necessários são colocados em andamento para reparar o fragmento.

Os avanços causados pela biotecnologia também possuem consequências negativas. Entre as principais, podemos destacar:

Danos ao meio ambiente;

Alta dependência de tecnologias oriundas de países desenvolvidos;

Aumento da concentração de renda;

Incerteza sobre os seus efeitos, a longo prazo, no meio ambiente e nos organismos;

Diminuição da biodiversidade;

Aumento na ocorrência de doenças causadas por produtos transgênicos.

Biorremediação

 A biorremediação é entendida como um processo que envolve degradação de produtos tóxicos, transformando-os em produtos não tóxicos. A remoção ou redução destes contaminantes tóxicos no ambiente pode ser entendida também como uma forma de biorremediação. No Brasil, a poluição dos rios, lagos, represas, tem como um dos principais poluentes os metais pesados, que são elementos extremamente recalcitrantes. A ocorrência deste tipo de contaminação é frequente no ambiente aquático. Assim, estudos que caracterizam fungos com capacidade de degradação e/ou remoção destes poluentes se fazem necessários. Isolar e caracterizar espécies fúngicas em ambientes aquáticos contaminados por metais pesados e realizar a inserção de genes exógenos ao DNA de fungo, poderá conferir a estes organismos maior capacidade de absorção de metais pesados em sua superfície celular.

BIOLOGIA SINTÉTICA 

A biologia sintética vem sendo desenvolvida desde o início da década de 2000. Com ela, pesquisadores conseguem reescrever o DNA de organismos vivos, alterando rotas metabólicas, além da possibilidade de se transformar microrganismos naturais em sintéticos.

Dessa forma, podem ser adicionados ao DNA dos organismos “chaves” que respondem, por exemplo, a um fator químico ou determinada temperatura ligando ou desligando um processo biológico. 

Também é possível desenvolver novos processos biológicos, fazendo com que microrganismos sejam capazes de transformar matéria orgânica (biomassa) em novos produtos químicos, combustíveis e materiais. Até mesmo fazer com que plantas possam fixar o nitrogênio atmosférico.