Engenharia Genética – cDNA

cDNA, ou DNA Complementar, é uma cadeia de DNA formada a partir de uma molécula de mRNA, através de um processo de transcrição reversa.

 

Retrovírus – retrovirus formam a família Retroviridae e são caracterizados por possuirem um genora constituido por uma cadeia de mRNA simples. Infectam a célula hospedeira injectando nela a cadeia de mRNA e as enzimas transcriptase reversa.

 

 

Transcriptase reversa – são enzimas que formam cadeias de DNA a partir de uma molécula de mRNA simples, utilizando nucleótidos livres para constituir a cadeia de DNA final, numa fase denominada por retrotranscrição. Estas enzimas apenas podem ser encontrados em retrovirus.

 

 

Técnica do DNA Complementar

 

Uma molécula de mRNA é posta em contacto com a enzima Transcriptase Reversa (proveniente dos retrovirus). Ocorre uma retrotranscrição, criando uma molécula hibrida de DNA/mRNA. A cadeia de mRNA é degenerada, ficando apenas a cadeia de DNA. Com a enzima DNA-polimerase, formase a partir de nucleótidos livres depositados, a cadeia complementar de DNA é formada, criando assim uma cadeia de dupla hélice de DNA, que será incorporada num vector (exemplo: plasmídeo) e introduzida na bactéria.

 

 

Fonte:

 

» http://en.wikipedia.org/wiki/Retrovirus

 

» OSÓRIO, Lígia (2007) Preparar os Testes. Perafita: Arial Editores
SILVIA, Amparo; SANTOS, Maria; MESQUITA, Almira; BALDAIA, Ludovina; FELIX, José (2009) Terra, Universo de Vida. Porto: Porto Editora

Engenharia Genética - DNA Recombinante

DNA Recombinante é qualquer cadeia de DNA que tenha sido alterada propositadamente, pela inserção ou remoção de um gene. É muitas vezes utilizado na agricultura para fornecer as plantas resistência contra doenças que plantas doutra espécie são resistentes, implantando o gene das plantas resistentes no DNA das plantas não resistentes. Também é usado na produção artificial de hormonas, como a insulina.

 

Enzimas de Restrição – são enzimas que cortam qualquer molécula de DNA que apresente determinada sequência de base nucleótidicas. Cada enzima diferente corta sempre a mesma sequencia de DNA em qualquer cadeia de qualquer ser vivo. Exemplos de enzimas são Eco RI, proveniente da bactéria Escherichia coli e a Hind III, proveniente da bactéria Haemophilus influenzae. As enzimas de restrição são usadas como mecanismo de defesa das bactérias contra DNAs virais: o DNA viral injectado é cortado, destruindo-o.

 

 

 

Método de produção de DNA Recombinante

 

As bactérias possuem enzimas de restrição que cortam o DNA sempre pelas mesmas bases em todas as moléculas de DNA de todas as espécies de seres vivos. Estas enzimas cortam o plasmídeo de uma bactéria, bem como a porção de DNA em estudo da cadeia de DNA original. O plasmídeo é uma cadeia circular de DNA não vital para a bactéria, mas cujas instruções nele contidas são transcritas. Junta-se o plasmídeo, já cortado, à porção de DNA em estudo, adicionando DNA ligases, formando assim um plasmídeo de DNA recombinado. Este novo plasmídeo é reinserido na bactéria. Com a multiplicação celular, grandes quantidades do gene serão multiplicadas com a divisão celular, formando também grandes quantidades daquilo que o gene codifica. Este método pode ser usado, por exemplo, para produzir de forma rápida e eficaz a hormona Insulina, necessária a diabéticos.

 

 

Bibliografia

» OSÓRIO, Lígia (2007) Preparar os Testes. Perafita: Arial Editores
SILVIA, Amparo; SANTOS, Maria; MESQUITA, Almira; BALDAIA, Ludovina; FELIX, José (2009) Terra, Universo de Vida. Porto: Porto Editora

 

» http://pt.wikipedia.org/wiki/Enzima_de_restri%C3%A7%C3%A3o

Engenharia Genética

 

Engenharia genética é o estudo estudo, manipulação, isolamento e replicação o dos genes de um organismo. Tem como principal objectivo a inserção/remoção/substituição de características do ser, de modo a aumentar a variabilidade de uma espécie. Geralmente, a manipulação génica ocorre fora do processo reprodutivo normal da espécie. Outro lado importante na engenharia genética é o estudo de doenças hereditárias, principalmente as humanas. É activamente usada na agricultura moderna, de modo a conferir melhor produtividade aos produtos, tornando-os mais saborosos ou resistente a determinadas doenças. Actualmente, a engenharia genética levanta muitas questões a nível social, moral e religioso, pois vai contra os princípios de algumas culturas.

 

As principais ferramentas para a engenharia genética são de origem natural, provenientes de bactérias, por exemplo, as enzimas de restrição.

Fontes:

» http://pt.wikipedia.org/wiki/Engenharia_gen%C3%A9tica

Penguins

Mutações

 

Qualquer mudança a nível da sequência do código genético de um organismo tem o nome de mutação.

 

As mutações podem ser causadas por acção interna, durante as divisões celular e as meioses, ou por agentes mutagénicos externos, como radiações e químicos.

 

Uma mutação só é transmitida à descendência quando ocorre em células germinativas. Grande parte das mutações apenas ocorre em células somáticas, ou seja, apenas o organismo portador da mutação se manifesta com ela, não sendo transmitida à descendência.

 

As mutações podem ser classificadas como génicas, quando ocorrem a nível dos nucleótidos, por inserção, delecção ou substituição de bases. Dada a redundância e não ambiguidade do DNA, mutações por substituição de bases podem ter o mesmo efeito que a sequência normal – mutação silenciosa.

 

Mutações cromossómicas são mutações que ocorrem a nível dos cromossomas. Podem ser estruturais ou numéricas:

 

Mutações cromossómicas estruturais ocorrem quando a sequencia génica é alterada. Pode ser invertida ou mesmo translocada para outro cromossoma.

 

 

Mutações cromossómicas numéricas ocorrem quando o número de cromossomas difere de um organismo normal. Na espécie humana, um caso muito conhecido deste tipo de mutações é o caso de Trissomia 21, em que existem 3 cromossomas no “par” 21.

 

 

Bibliografia

» OSÓRIO, Lígia (2007) Preparar os Testes. Perafita: Arial Editores
SILVIA, Amparo; SANTOS, Maria; MESQUITA, Almira; BALDAIA, Ludovina; FELIX, José (2009) Terra, Universo de Vida. Porto: Porto Editora

 

» http://pt.wikipedia.org/wiki/Muta%C3%A7%C3%A3o

 

» http://en.wikipedia.org/wiki/Mutation

Cancro

O cancro é uma doença que resulta da mutação do gene que regula o ciclo de vida celular. As células mutadas dividem-se continuamente e descontroladamente, formando agregados (tumores) de células des-diferenciadas com ciclo de vida irregular.

 

Caracteristicas das células cancerosas

 

» São desdiferenciadas, a sua função normal de células do tecido a que originalmente pertenciam é perdida;

» Invadem outros tecidos e podem alojar-se noutros locais do corpo, através da corrente sanguínea e dos vasos linfáticos;

» Ocorre geralmente em células somáticas por sucessivas mutações, embora também se possam desencadear em células germinativas.

 

Genes relacionados com o surgimento de um cancro

 

» Oncogenes – são formados por mutações dos proto-oncogenes, genes responsáveis pela regulação do crescimento e multiplicação celular. Essenciais no desenvolvimento embrionário e na reparação de tecidos que estejam danificados. Quando activado indevidamente, leva a uma descontrolada multiplicação e crescimento celular, que leva a formação de aglomerados de células (tumores). A mutação pode ocorrer por acção viral, translocação, substituição de bases, que pode levar à intensificação da acção dos oncogenes.

 

» Genes supressores de tumores – são responsáveis pela inibição do crescimento descontrolado das células cancerosas. Uma mutação por delecção ou substituição de bases pode levar a uma proteína que não desempenhe a função pretendida, permitindo assim a divisão anormal das células.

 

» Genes de proteínas reparadoras de DNA – quando ocorre uma mutação a nível destes genes, as proteínas reparadoras de DNA deixam de ser funcionais ou não desempenham correctamente a sua função. Mutações futuras a nível do DNA deixam de ser possíveis de reparar.

Regulação Génica

Se todas as células têm o mesmo DNA, porque desempenham funções diferentes? A resposta está na regulação génica. Os franceses François Jacob e Jacques Monod foram premiados pelo Nobel pelas suas investigações neste campo (apresentação do Modelo do Operão), levadas a cabo 4 anos antes, usando bactérias da espécie Escherichia coli, e estudaram os genes responsáveis pelo metabolismo da lactose (Operão lac) e pela síntese do triptofano (operão trp).

 

Operão – Operão é a unidade funcional que desempenha determinadas tarefas. É constituído por vários genes inter-relacionados e com funções diferentes. Para o caso do operão trp, existem os genes promotor, operador. trp E, trp D, trp C, trp B e trp A.

 

Genes estruturais – são conjuntos de genes que codificam proteínas necessárias para desempenhar determinadas funções, como o metabolismo da lactose ou a síntese de triptofano.

 

Gene promotor – local onde se liga a RNA-polimerase de transcrição do DNA, se o gene operador não estiver bloqueado pelo repressor.

 

Gene operador – gene onde o repressor se liga para impedir a transcrição dos genes estruturais.

 

Repressor – proteína codificada pelo gene regulador (gene afastado e independente do operão), que se liga ao gene operador do operão impedindo a transcrição dos genes estruturais, e consequentemente, das proteínas. Existe sobe duas formas: activa e inactiva.

Metabolismo da Lactose em Seres Procariontes

 

A degradação da lactose é uma acção metabólica levada a cabo pelo operão lac. A lactose é um hidrato de carbono dissacarídeo formada pelos monossacarídeos glicose e galactose. É conhecida por dar o sabor adocicado ao leite.

 

A não existência de lactose no citoplasma faz com que o repressor se ligue ao gene operador do operão lac, impedindo a síntese das enzimas que intervêm na formação da lactose – regulação negativa. O repressor é sintetizado sob a sua forma activa, impedindo a transcrição das enzimas necessárias ao metabolismo da lactose.

 

Quando existe lactose no meio celular, as moléculas de lactose vão inibir o repressor, permitindo assim a síntese das enzimas de degradação.

 

 

 

 

Sintese do Triptofano em Seres Procariontes

 

Triptofano é um aminoácido codificado pelo DNA através do operão trp. No ser humano, o triptofano é essencial para nutrição. Este tem a particularidade de absorver radiação UV.

 

O repressor é codificado sob a sua forma inactiva, promovendo assim a transcrição de triptofano. Quando em grandes quantidades, o triptofano activa o repressor, impedindo a transcrição de mais triptofano – regulação positiva.

 

Quando a quantidade de triptofano baixa novamente, o repressor é inibido, permitindo assim a transcrição do operão trp, e consequentemente a síntese de triptofano.

 

 

Bibliografia:

» SILVIA, Amparo; SANTOS, Maria; MESQUITA, Almira; BALDAIA, Ludovina; FELIX,José(2009)Terra,Universo de Vida.Porto:Porto Editora

 

»  http://pt.wikipedia.org/wiki/Tript%C3%B3fano

 

»  http://pt.wikipedia.org/wiki/Lactose