Clonagem molecular

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OS PRINCÍPIOS DA CLONAGEM MOLECULAR: DNA RECOMBINANTE 
DOCENTE: CAROLINE MARQUES CALOI
Discentes:
GIOVANNI CERON
IRIS ELOISA SILVA MENDES
JÂNIO CORREA LEITE JUNIOR
JÉSSICA MARIA REISDORFER DE OLIVEIRA
introdução
	A clonagem molecular é uma técnica da engenharia genética conhecida também por DNA recombinante, clonagem gênica ou manipulação gênica. Essa tecnologia permite pegar um “pedaço” do DNA e combiná-lo com outro, produzindo muitas cópias de diferentes combinações genéticas.
	A clonagem molecular pode fazer com que genes estranhos sejam expressos em bactérias e leveduras ou mesmo em outras células superiores. As indústrias química, farmacêutica e agrária investem milhões em seu desenvolvimento. Esta tecnologia permite estudar os genes e os seus produtos, obter organismos transgênicos e realizar terapia gênica.
Etapas da clonagem molecular:
	A clonagem molecular ou DNA recombinante é um método que permite fazer várias cópias idênticas (clones) de um pedaço específico de DNA. Para que isso ocorra é necessário realizar alguns passos que acompanharemos a seguir:
ETAPA I: ISOLAR O GENE DE INTERESSE
	Primeiramente é necessário isolar o fragmento de DNA de interesse. Para que se tenha o DNA recombinante, de duas origens diferentes, é necessário utilizar as enzimas de restrição. Essas enzimas reconhecem a sequência alvo específica e cortam seletivamente o fragmento que será utilizado.
ETAPA II: UNIR O GENE AO VETOR – DNA RECOMBINANTE
	O fragmento de DNA é inserido em um vetor, que é uma molécula de DNA na qual um gene é inserido para construir a molécula de DNA recombinante. Geralmente os plasmídeos (moléculas de DNA circulares existentes naturalmente nas bactérias) são usados como vetores para clonar fragmentos de DNA. Eles são projetados para permitir a inserção de um DNA exógeno, têm origens de replicação e são capazes de se replicar independentemente do cromossomo bacteriano.
ETAPA III: TRANSFORMAÇÃO
	A molécula de DNA recombinante produzida é introduzida em um organismo hospedeiro, podendo então ser replicadas. Esse processo é conhecido como transformação, no qual as células bacterianas captam o DNA do ambiente externo.
	As células hospedeiras copiam o DNA do vetor juntamente com o próprio DNA, criando múltiplas cópias do DNA inserido. Alguns exemplos de células hospedeiras são as bactérias Escherichia coli e Bacillus subtilis e a levedura Saccharomyces cerevisiae.
Etapa IV: seleção dos clones recombinantes
	Para selecionar apenas as células de interesse o vetor possui um marcador selecionável que permite a identificação de moléculas recombinantes. Um marcador de antibiótico é frequentemente usado, assim uma célula hospedeira sem o vetor morre quando exposta a um determinado antibiótico, enquanto o hospedeiro com o vetor sobrevive e se multiplica, porque é resistente.
Etapa v: multiplicação ou expressão do gene
	Após as células com o plasmídeo recombinante serem identificadas, elas podem crescer em grande escala, replicando o fragmento de DNA. Nesse momento, damos às bactérias um sinal químico que as instrui a produzir a proteína alvo.
	As bactérias servem como “mini fábricas”, produzindo grandes quantidades de proteína. Por exemplo, se nosso plasmídeo continha o gene da insulina humana, as bactérias começariam a transcrição do gene e a tradução do RNAm para produzir muitas moléculas da proteína insulina.
Etapa v: multiplicação ou expressão do gene
	A proteína de interesse é então purificada, separada dos demais conteúdos das células, por exemplo, outras proteínas e macromoléculas. Isso garante que não haja nenhuma impureza, restando apenas o produto final, como no caso da insulina.
Aplicação da clonagem de dna
	A clonagem molecular possui inúmeras aplicações e vem ganhando cada vez mais importância nos últimos anos. Entre as possibilidades estão o desenvolvimento de proteínas recombinantes mais seguras para o tratamento de doenças, o aprimoramento da terapia genética, a produção vacinas, além do uso na agricultura.
Veja a seguir algumas das aplicações da técnica de DNA recombinante:
Aplicação da clonagem de dna
Insulina – foi a primeira proteína humana produzida comercialmente utilizando bactérias modificadas por engenharia genética. Hoje outros hormônios e proteínas humanas estão sendo produzidos.
Aplicação da clonagem de dna
Plantas com inseticidas – Um uso pioneiro e economicamente importante é a engenharia genética de plantas que produzem seus próprios inseticidas. A bactéria Bacillus thuringiensisproduz naturalmente uma proteína, conhecida como toxina Bt, letal para muitos insetos. Essa toxina é particularmente atraente como inseticida porque é específica para alguns insetos, degradada rapidamente no ambiente e não tóxica para os humanos e outros animais.
Aplicação da clonagem de dna
Produção de leite – A somatotrofina bovina recombinante é amplamente usada nos Estados Unidos para aumentar a produção de leite no gado leiteiro.
Aplicação da clonagem de dna
Terapia genética – Em algumas desordens genéticas, os pacientes não possuem a forma funcional de um gene particular. A terapia genética tenta fornecer uma cópia normal do gene para as células do corpo do paciente. É utilizada no tratamento da fibrose cística.
Aplicação da clonagem de dna
Hormônio de crescimento humano – a administração deste hormônio durante a infância possibilita a correção da baixa estatura em casos correlacionados com a ausência ou pequena produção do hormônio do crescimento (GH).
Aplicação da clonagem de dna
Anticoagulantes – ativadores de plasminogênio tecidual ativam a plasmina, enzima que dissolve os trombos. Usado no tratamento de derrames, prevenção de coágulos sanguíneos e ataques cardíacos.
REFERÊNCIAS:
https://pt.khanacademy.org/science/biology/biotech-dna-technology/dna-cloning-tutorial/a/overview-dna-cloning
https://www.todamateria.com.br/dna-recombinante/#:~:text=S%C3%A3o%20mol%C3%A9culas%20de%20DNA%20produzidas,permitem%20a%20manipula%C3%A7%C3%A3o%20do%20DNA
https://www.nanocell.org.br/terapia-genica-com-celulas-tronco-humanas-segura-e-eficaz/
https://slideplayer.com.br/slide/3204309/