Genética molecular e o dogma central da biologia molecular

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DESCRIÇÃO
Estudo da genética molecular e o dogma central da biologia. Replicação, transcrição e tradução do DNA e o uso em
novas tecnologias em clonagem, recombinação gênica e Projeto do Genoma Humano.
PROPÓSITO
Conhecer a abrangência e as aplicações da genética molecular e o dogma da Biologia, para compreensão dos processos
que envolvem replicação, transcrição e tradução do DNA e as novas tecnologias empregadas nas análises de DNA.
OBJETIVOS
MÓDULO 1
Identificar processos básicos de biologia molecular em genética
MÓDULO 2
Reconhecer as tecnologias utilizadas em análise de DNA
MÓDULO 3
Compreender o princípio de DNA recombinante e clonagem
MÓDULO 4
Descrever a transformação genética e suas aplicações
INTRODUÇÃO
Neste tema, estudaremos genética molecular, abordando o dogma central da biologia, através de diferentes conceitos
sobre o DNA e processos celulares ligados a ele, para a manutenção da vida. Exemplificaremos também como e por
quais motivos eles ocorrem.
Em seguida, aprenderemos sobre tecnologias usadas atualmente para a análise de DNA, dando ênfase ao Projeto
Genoma Humano (PGH), apontando alguns princípios estudados, como, por exemplo, a tecnologia do DNA recombinante
e clonagem.
Finalizaremos este tema falando sobre transformação gênica, citando como esta é empregada no ramo de biotecnologia,
na transformação genética de plantas e animais.
MÓDULO 1
 Identificar processos básicos de biologia molecular em genética
ÁCIDOS NUCLEICOS
O controle da vida se encontra no núcleo celular, pois lá estão localizados os ácidos nucleicos, que são constituídos por
um conjunto de nucleotídeos, que possuem informações genéticas, através de códigos. Os ácidos nucleicos são
classificados e denominados de acordo com sua estrutura química em desoxirribonucleicos (DNA) e
ribonucleicos (RNA) . Com o conhecimento dessas estruturas e sabendo como ocorre a síntese de proteínas, foi possível
entender o mecanismo de transmissão de informação genética da célula-mãe para as células-filhas.
Os ácidos nucleicos são compostos de:
NUCLEOTÍDEO + NUCLEOTÍDEO + NUCLEOTÍDEO +.....+
NUCLEOTÍDEO
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
A imagem a seguir ilustra a estrutura do nucleotídeo.
 
Ilustração: Regina Moura
 Estrutura do nucleotídeo.
A desoxirribose é o açúcar que forma os nucleotídeos que compõem o DNA, e a ribose é o açúcar que compõe os
nucleotídeos que formam o RNA. As bases nitrogenadas são divididas em duas classificações:
PURINAS
PIRIMIDINAS
PURINAS
Constituídas por anéis de carbono e nitrogênio. São duas: a adenina (A) e a guanina (G).
PIRIMIDINAS
São formadas de um único anel de carbono e nitrogênio. São três: citosina (C), timina (T) e uracila (U). A base
nitrogenada timina só se apresenta em DNA, e a uracila, em RNA.
A imagem a seguir ilustra a estrutura dessas bases.
 
Foto: Shutterstock.com
 Estrutura química das bases nitrogenadas, pirimidina e purina.
As bases nitrogenadas adenina, guanina e citosina são encontradas tanto nos nucleotídeos do DNA quanto do RNA;
entretanto, a timina só é encontrada em DNA, e a uracila, apenas no RNA. Veja o quadro a seguir, que resume a
composição dos nucleotídeos do DNA e do RNA:
 
Ilustração: Regina Moura
 Composição dos ácidos nucleicos.
FORMAÇÃO DA MOLÉCULA DE DNA
A molécula de DNA é formada por uma estrutura em dupla hélice, composta por duas cadeias nucleotídicas, que são
organizadas em forma helicoidal e mantidas unidas por ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas das duas
cadeias.
Essas duas cadeias que compõem a dupla hélice são complementares, ou seja, quando se tem presente uma adenina, na
mesma posição da outra cadeia terá uma timina, e vice-versa. Quando se tem presente uma guanina, terá na outra
cadeia, na mesma posição, uma citosina, e vice-versa. É importante lembrar que não existe uracila no DNA, apenas no
RNA. Dentre essas bases nitrogenadas, os pares são unidos por ligações de hidrogênio: a adenina e a timina formam
duas ligações entre si, enquanto a guanina e a citosina formam três ligações.
 
Foto: Shutterstock.com
 Estrutura do DNA demonstrando suas bases nitrogenadas com seus respectivos pares, e as ligações de hidrogênio
as mantêm unidas.
Como vimos, para a formação da molécula de DNA, é necessária a união entre os nucleotídeos através de ligações
covalentes, que ocorrem da seguinte maneira: o grupo hidroxila do carbono-3 da pentose, pertencente ao primeiro
nucleotídeo, liga-se ao grupo fosfato, que se encontra ligado à hidroxila do carbono-5 da pentose do segundo nucleotídeo,
através de ligações fosfodiéster.
Devido a esses fatores, a formação do DNA é direcionada sempre na direção de 5’=3’, já que, em um lado, temos
disponível a hidroxila do carbono-5 da primeira pentose, e, na outra extremidade, temos livre a hidroxila do carbono-3 da
última pentose.
HIDROXILA
Grupo funcional presente nos hidróxidos, formado por um átomo de hidrogênio e um oxigênio.
PENTOSE
Carboidrato cuja molécula é formada por cinco carbonos.
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Fonte: Jfreyreg / Wikimedia commons/ Licença de utilização Creative Commons CC BY-SA 3.0.
 Estrutura do DNA e suas ligações covalentes.
REPLICAÇÃO DO DNA
Este processo se inicia através da enzima helicase, que é responsável pela separação das duas cadeias de DNA, ou
seja, promove o rompimento da dupla hélice, formando duas fitas simples de DNA. Em seguida, a enzima DNA-
polimerase usa as cadeias separadas como molde, pois, com os nucleotídeos dos filamentos expostos, são adicionados
nucleotídeos complementares a cada umas dessas duas fitas, resultando em um novo filamento complementar. Com isso,
ao final desse processo, temos dois novos exemplares, e cada dupla hélice filha possui um filamento intacto do seu
genitor.
Como vimos anteriormente, a síntese de DNA sempre ocorre na direção 5’=3’, porque a enzima DNA-polimerase age
apenas em hidroxila de extremidade 3’ livre, iniciando o processo de adicionar os nucleotídeos por essa extremidade.
Portanto, a forma de complementar o segundo filamento ocorre de maneira diferente, de modo oposto e
descontinuamente. Então, enquanto a fita principal é sintetizada de forma contínua e “para a frente”, a fita tardia é
sintetizada a partir de fragmentos curtos e em sentido contrário à fita principal, existindo lacunas, que posteriormente são
ligadas a fragmentos de Okazaki (Trechos de novos DNA para a fita tardia) , e é catalisada pela enzima DNA ligase. Isso
transforma a fita tardia em uma fita contínua.
 
Foto: Shutterstock.com
 Esquematização de como ocorre a replicação do DNA
QUANDO OCORRE A REPLICAÇÃO DO DNA?
A replicação do DNA ocorre cada vez que uma célula dos organismos se divide. É um processo que deve ser muito
preciso, para que não ocorram erros no momento da adição das bases nitrogenadas, o que pode originar câncer e
mutações. Apesar disso, a existência de erros é comum, mas as células possuem mecanismos para eliminá-los: trata-se
das verificações e dos reparos do DNA.
As polimerases, por exemplo, fazem um trabalho de revisão do pareamento das bases nitrogenadas. Se, após a formação
da molécula de DNA, ainda houver alguma base mal pareada, ela será substituída através do reparo por mal
pareamento. Porém, se o DNA fica danificado, outros mecanismos podem fazer o seu reparo: química reversa, reparo
de excisão e reparo de quebras de fita dupla. Caso ele permaneça danificado, a célula entra em processo de morte
programada (apoptose), para que o DNA danificado não seja transmitido a novas células que serão formadas.
TRANSCRIÇÃO
O processo denominado transcrição ocorre durante a fase intérfase do ciclo celular, e nele acontece a primeira etapa da
expressão gênica para a síntese de proteínas.
A transcrição é o processo de cópia de um gene da sequência de DNA para fazer uma molécula de RNA, que
levará à síntese de uma proteína.
O processo de síntese de proteínas ocorre atravésda ação de algumas moléculas:
RNA MENSAGEIRO (RNAM)
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RNA RIBOSSÔMICO (RNAR)
RNA TRANSPORTADOR (RNAT)
RIBOSSOMOS
RNA MENSAGEIRO
Recebeu esse nome porque traz informações genéticas do DNA para os ribossomos.
A transcrição tem a participação da enzima RNA-polimerase, que se fixa na região promotora de uma das fitas de DNA
(filamento molde), no trecho com o gene a ser transcrito, para dar início à produção do filamento de RNA, promovendo o
pareamento de bases. Assim como o DNA, o filamento de RNA também é formado na direção 5’ = 3’; entretanto, no lugar
da base timina, o RNA terá uracila, e o açúcar será a ribose. Quando a RNA-polimerase termina a transcrição, chegando
ao fim do gene, recebe um “sinal” e se separa do DNA. Diferentemente do DNA, o RNA possui apenas um filamento, e
seu tamanho varia de acordo com a proteína que este produzirá.
Esse filamento recém-montado recebe o nome de RNA transcrito primário do gene, que é processado e acaba
deixando o núcleo, migrando para o citoplasma. Lá, participará da síntese de proteínas, como RNAm, em processo que
chamamos de tradução.
 
Foto: Shutterstock.com
 Transcrição do RNA. Dupla hélice do DNA sendo utilizada como molde para formação do filamento de RNA.
SPLICING – PROCESSO DE MATURAÇÃO DE RNA
A produção do RNAm é complexa, pois, quando o DNA é “lido” no processo de transcrição, todas as bases do segmento
são verificadas. Porém, nesses segmentos, existem trechos “silenciosos” que chamamos íntrons.Estes serão excluídos
da molécula de RNAm, no seu processo de maturação, e o que sobra após a maturação são os chamados éxons, que
são traduzidos em molécula de proteína.
Com isso, podemos concluir que o processo de formação de RNAm é feito a partir da transcrição de trechos do DNA
(cístrons) e que partes são transcritas e formarão moléculas de proteína (éxons) e partes não traduzidas (íntrons). Então,
ao decorrer do processo de síntese de RNA, o RNA que é produzido a partir dos cístrons é classificado como transcrito
primário, mas ainda dentro do núcleo. Após o processo de maturação, os íntrons são descartados por clivagem,
sobrando os éxons, que, em seguida, serão unidos, formando o RNAm maduro.
Com esse processo descrito, temos um conceito que apresenta os mecanismos de transmissão e expressão da
hereditariedade, o chamado dogma central da biologia.
 
Foto: Shutterstock.com
 O dogma central da biologia. Etapas da expressão gênica.
 ATENÇÃO
Em bactérias, não há a etapa de splicing. Ao chegar ao final da transcrição, o RNAm está pronto para ser traduzido.
TRADUÇÃO
A tradução é o processo no qual ocorre a síntese de proteínas, com a participação conjunta principal do RNAm, o
RNAt (RNA transportador) e de estruturas celulares denominadas ribossomos.
 
Foto: Shutterstock.com
 Estrutura do ribossomo.
Já sabemos que a tradução em eucariotos ocorre após a maturação do RNAm, mas que em bactérias tem início logo que
termina a transcrição, ou até antes.
É necessário, porém, lembrar que uma proteína é um polipeptídeo, constituído por diferentes aminoácidos. Para que seja
executada a tradução, é importante lembrarmos também do código genético, pois a sequência de nucleotídeos no DNA é
quem determina a sequência de aminoácidos nas proteínas. Portanto, podemos dizer que o DNA possui as informações
para sintetizar moléculas de proteínas.
COMO ISSO OCORRE?
Cada sequência de três nucleotídeos no DNA determina o aminoácido que vai entrar na cadeia proteica.
 
Foto: Shutterstock.com
 Replicação, transcrição, tradução e síntese de proteínas. Etapas necessárias para a conversão dos genes e
responsáveis por fatores de hereditariedade.
A tradução tem início através do códon de iniciação AUG, referente ao aminoácido metionina (Met). É importante levar
em consideração que a Met sempre será o aminoácido que dará início à tradução, mas não é sempre o primeiro
aminoácido da cadeia proteica, já que muitas vezes a Met é retirada após a tradução.
Com o complexo de iniciação formado sobre o RNAm, acontece a ligação da subunidade grande ribossomal, com três
locais onde a molécula de RNAt pode se ligar. Com isso, tem início a fase que é denominada de alongamento, e, nela, o
RNAt, trazendo o aminoácido correspondente ao códon seguinte da cadeia, liga-se ao ribossomo, enquanto o RNAt de
Met é liberado para o citoplasma. Na sequência, ligações peptídicas são realizadas e se repetem até que todos os códons
presentes na molécula de RNAm sejam “lidos” pelos RNAt, com a adição dos novos aminoácidos. Ocorre, então, o
crescimento da cadeia, por isso o nome fase de alongamento, e esta se estende até que chegue a um dos códigos de
terminação, que podem ser UAA, UAC, UGA. Esses códons não codificam aminoácidos nem fazem ligação com nenhum
RNAt; em vez disso, eles possuem estrutura para se ligarem a fatores de liberação de proteínas, fazendo com que a
proteína recém-formada seja considerada completa e se separe do ribossomo.
CÓDON DE INICIAÇÃO
Grupo de três bases nitrogenadas de RNAm que indicam o ponto de início da tradução.
 
Foto: Shutterstock.com
 Tradução com as etapas necessárias para que ocorra síntese proteica.
CÓDIGO GENÉTICO
O código genético relaciona a sequência dos nucleotídeos que constituem o DNA, a sequência de códons do RNAm e os
aminoácidos que constituem as proteínas sintetizadas, facilitando, dessa forma, o entendimento das funções biológicas
ligadas a eles. Foi elaborado através de combinações dos 4 nucleotídeos do RNAm, em grupos triplos, obtendo-se 64
combinações, que codificam aminoácidos. Porém, atualmente, temos conhecimento de apenas 20 aminoácidos, o que
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nos leva a concluir que existe mais de um códon para o mesmo aminoácido. Em função disso, o código genético é
intitulado como degenerado.
U C A G
U
UUU
UUC
Fenilalanina
(Fen)
UCU
UCC
UCA
UCG
Serina
(Ser)
UAU
UAC
Tirosina
(Tir)
UGU
UGC
Cisteína
(Cis)
U
C
A
G
UUA
UUG
Leucina
(Leu)
UAA
UAG
Códons de
finalização
UGA
Códons
de
finalização
UGG
Triptofano
(Trp)
C
CUU
CUC
CUA
CUG
Leucina
(Leu)
CUU
CUC
CUA
CUG
Prolina
(Pro)
CAU
CAC
Histidina
(His)
UGU
UGC
UGA
UGG
Argina
(Arg)
U
C
A
G
CAA
CAG
Glutamina
(Gin)
A
AUU
AUC
AUA
Isoleucina
(Ile)
ACU
ACC
ACA
ACG
Treonina
(Ter)
AAU
AAC
Asparagina
(Asn)
UGU
UGC
Serina
(Ser)
U
C
A
G
AUG
Metionina
(Met)
Códon de
iniciação
AAA
AAG
Listina
(Lis)
AGA
AGG
Argina
(Arg)
G GUU
GUC
GUA
Valina (Val) GUU
GUC
GUA
Alanina
(Ala)
GAU
GAC
Ácido
aspático
(Asp)
GGU
GGC
GGA
Glutamina
(Gin)
U
C
A
GUG GUG GGG GGAA
GAG
Ácido
glutâmico
(Glu)
 Tabela de códons e respectivos aminoácidos do código genético. Tabela: Catarina Moreira / casadasciencias.org
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA – NO QUE CONSISTE?
A especialista Mildred Ferreira Medeiros fala sobre o dogma central da biologia e explica o processo de formação de
proteínas.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. (UFPE − 2016) O CÓDON CORRESPONDE À SEQUÊNCIA DE TRÊS BASES DO:
A) RNA-transportador.
B) RNA-ribossômico.
C) RNA-mensageiro.
D) RNA-solúvel.
E) Ribossomo.
2. (UFSCAR − 2010) DIZ-SE QUE O CÓDIGO GENÉTICO É “DEGENERADO” PORQUE:
A) Existe mais de um aminoácido para cada códon.
B) Desorganiza-se na velhice.
C) Existem códons que não codificam qualquer aminoácido.
D) Mais de um códon pode codificar o mesmo aminoácido.
E) O código é diferente no DNA e no RNA.
GABARITO
1. (UFPE − 2016) O códon corresponde à sequência de três bases do:
A alternativa "C " está correta.
 
O códon está localizado na fita de RNA mensageiro e é constituído por três bases nitrogenadas.
2. (UFScar − 2010) Diz-se que o código genético é “degenerado” porque:
A alternativa "D " está correta.
 
O código genético é dito degenerado porque o mesmo aminoácido pode ser codificado por mais de um códon.
MÓDULO 2
 Reconhecer as tecnologias utilizadas emanálise de DNA
TECNOLOGIAS DE ANÁLISE DE DNA E O PROJETO
GENOMA HUMANO
O material genético possui características fundamentais para o entendimento sobre o funcionamento de diversos tipos de
organismos, como de animais, plantas, fungos, bactérias etc. Por isso, é uma área bastante ampla, que originou
instrumentos para muitos estudos genéticos no ramo da biologia molecular.
 
Foto: Shutterstock.com
 DNA.
Devido ao intenso investimento na área de estudos do DNA, o conhecimento sobre o assunto se ampliou, fazendo com
que deixasse de ser exclusivamente acadêmico, em teses, dissertações e artigos. O entendimento do funcionamento do
DNA, suas características, possíveis formas de análises e como o organismo é comandado, além de doenças associadas
diretamente ao DNA, motivaram diferentes áreas a pesquisarem e a ampliarem o conhecimento sobre o assunto.
O objetivo é tornar possível a mudança de cenários, visando a obtenção de cura para síndromes e outras
doenças.
Após o domínio sobre os mecanismos de funcionamento do DNA, as tecnologias que utilizam material genético deixaram
de ser aplicadas apenas nas pesquisas para a aplicação na prática.
Como exemplos de aplicação prática das análises de DNA, temos:
NO ÂMBITO DA SAÚDE
Por meio de exames que detectam doenças genéticas ou uma predisposição para o desenvolvimento de outras
enfermidades, assim como o diagnóstico de doenças causadas por microrganismos parasitas.
NO CAMPO JUDICIAL
Por meio de testes de paternidade e análises de DNA em amostras coletadas em cenas de crime, são usadas para ajudar
na resolução de delitos.
Profissionais da saúde usam o conhecimento acumulado sobre as características do DNA e realizam uma série de
técnicas com finalidades diferentes, assim como também abrangem áreas que nem sempre estão relacionadas à saúde
humana.
Muitas dessas técnicas foram desenvolvidas após o Projeto Genoma Humano, pois, nesse estudo, foram efetuadas
padronizações sobre o sequenciamento de bases nitrogenadas, permitindo diversos achados. Logo, podemos dizer que
esse projeto foi precursor para diversas técnicas cuja base é a utilização do material genético, resultando em uma
mudança revolucionária na ciência. O projeto serviu como divisor de grande impacto para pesquisas na área biológica.
 
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Apesar de todas as vantagens da utilização das técnicas de análise de DNA, ainda existem algumas limitações para que
avancemos mais nas pesquisas científicas relacionadas à genética. Isso porque tais análises possuem um custo muito
elevado, por requererem tecnologias de ponta, e estas se dão através de um maquinário com valor significativamente alto.
Além disso, necessitam de um conhecimento avançado e específico a cada vez que avançamos nas pesquisas. E, quanto
mais avançamos, mais complexos ficam os processos, exigindo muitos anos de estudos, testes e preparação dos
profissionais, até que se comprove a sua eficácia.
APLICAÇÕES DAS ANÁLISES DE DNA
Atualmente, com o conhecimento adquirido sobre as características do DNA, suas funcionalidades e regulações,
empregamos essas descobertas através de diversas técnicas de análises moleculares, em diferentes áreas do
conhecimento, como: saúde, justiça, agronomia, pecuária, farmácia, nutrição. A seguir, estudaremos exemplos de como
essas análises são utilizadas na prática e de que forma contribuem para a solução de diferentes problemas.
CONHECIMENTO DE RISCOS BIOLÓGICOS QUE NOS CERCAM
Para um bom monitoramento da nossa saúde, é necessário que saibamos quais organismos nos cercam. Para
conhecermos quais são os microrganismos que convivem com as pessoas de determinado local, são empregadas
técnicas moleculares em amostras retiradas de objetos encontrados em:
 
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RESIDÊNCIAS LOCAIS
Mobília, aparelhos eletrônicos, roupas etc.
 
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LOCAIS PÚBLICOS
Corrimão, torneiras, maçanetas etc.
 
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MEIOS DE TRANSPORTE
Carros, ônibus etc.
 
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PESSOAS
Mãos de voluntários que residem na área do estudo.
E POR QUE ISSO É FEITO?
A resposta é muito simples: com as tecnologias, podemos analisar as amostras coletadas em nível molecular, extraindo o
DNA, e descobrindo quais microrganismos estão presentes para direcionar as estratégias prioritárias no seu combate.
Com isso, são planejadas campanhas de vacinação para as doenças endêmicas; renovação ou ampliação do estoque de
medicamentos dos postos de saúde; orientação para diagnósticos médicos; escolha de produtos para higienizar locais,
principalmente hospitais.
Devido a essas informações, portanto, é possível fazer o monitoramento do microbioma da região, o que orientará as
decisões no combate a possíveis doenças. Isso porque existirá um conhecimento prévio para ser levado em
consideração, na hora de tomadas de decisões, de acordo com os microrganismos que foram detectados.
INSPEÇÃO DE ALIMENTOS
Através de análises genéticas, podemos saber se empresas do ramo alimentício realmente estão entregando o que
prometem, ou seja, se os ingredientes descritos na embalagem de fato são utilizados em sua produção. Esse uso de
análise genética tem o objetivo de impedir fraudes, principalmente no setor frigorífico, no qual já foram encontrados
componentes distintos dos que estavam rotulados.
 
Foto: Shutterstock.com
 Análises de produtos alimentícios.
 ATENÇÃO
Já foi encontrado DNA de suíno em um produto que se apresentava como exclusivamente feito de carne bovina. Outro
exemplo são produtos onde há mistura de carne de menor valor para baratear o preço final do produto e vender como se
fosse exclusivamente feito da carne de custo mais elevado.
ACONSELHAMENTO GENÉTICO (RISCO)
Pessoas que possuem casos de doenças genéticas na família são aconselhadas a fazer um exame para saber se
também possuem o gene associado à doença em questão, indicando uma predisposição genética para o
desenvolvimento da enfermidade futuramente. Sendo assim, esse é outro campo em que a engenharia genética, com
seus avanços na área molecular, favoreceu-nos para desenvolver análises da presença ou ausência de determinados
genes que indicam a predisposição para determinadas doenças.
 ATENÇÃO
Um exemplo são os casos de câncer de origem genética. Já foram descobertas mutações genéticas que aumentam a
probabilidade do desenvolvimento da doença no individuo, como os genes BRCA1 e BRCA2, que são associados ao risco
de desenvolvimento de câncer hereditário de mama e de ovários.
DIAGNÓSTICO DE DOENÇAS GENÉTICAS
Quando existe uma suspeita de que um indivíduo possua uma doença genética, podemos confirmar ou descartar o
diagnóstico através da análise do material genético da pessoa.
 EXEMPLO
Se uma pessoa apresenta sintomas de fibrose cística, que é uma doença genética, um teste utilizando o DNA comprova
se ela é ou não portadora do gene que determina a apresentação dessa condição.
Sendo assim, esse teste genético elucidará se de fato é fibrose cística ou não, com um diagnóstico preciso. Caso se
confirme, o paciente receberá tratamento para amenizar os sintomas, pois doenças de origem genética não possuem
cura. Caso o exame se confirme negativo, essa hipótese será descartada e outros exames devem ser realizados até que
se feche um diagnóstico concreto.
TRANSMISSÃO DE DOENÇAS GENÉTICAS PARA GERAÇÕES
FUTURAS
Uma das formas mais avançadas do uso da tecnologia molecular para a detecção de doenças genéticas é para a
prevenção da transmissão de doenças de pais para seus filhos. As técnicas de diagnóstico são empregadas até mesmo
quando os pais não manifestam nenhuma doença genética, mas podem carregar genes recessivos no seu DNA. Esse tipo
de prevenção tem sido empregado em fertilização in vitro. Nela, é necessário realizar um screening genético antes da
implantação dos embriões, para que se tenha certeza de que estes sejam livres de genes que possam desenvolver
desvantagens ocasionadas por alterações no código genético do indivíduo.Foto: Shutterstock.com
 Fertilização in vitro.
Quando a gravidez ocorre de forma natural, é possível identificar alguma alteração genética antes do
nascimento?
Sim, porém essa identificação é realizada através de testes que são feitos durante o período da gestação, no pré-natal.
Nesse caso, é retirada uma amostra do líquido amniótico, que é analisada para a detecção de possíveis alterações
genéticas no feto em formação.
GENÉTICA FORENSE
O aprimoramento da tecnologia permitiu que usássemos a genética também no ramo criminal, a fim de detectar indícios
ou provas em materiais encontrados em cenas de crimes.
Essa área começou a se expandir através do trabalho de um geneticista chamado Alec Jeffreys, que publicou um artigo
em 1985 na revista Nature, que possui grande alcance no meio médico/científico
 
Fonte: Jane Gitschier - PLoS Genetics / Wikimedia Commons / Licença de utilização Creative Commons CC BY 2.5
 Alec Jeffreys.
No estudo, foi descrita uma técnica que utilizava como base a multiplicação simultânea de determinadas regiões do DNA,
e estas foram denominadas como sondas multilocais. Funcionavam como “lanternas químicas”, pelo fato de serem
capazes de reconhecer grande número de minissatélites simultaneamente, que são variáveis no DNA.
O resultado da multiplicação simultânea tinha como produto um padrão de bandas individuais, que se assemelhavam a
um código de barras, e apresentavam características individuais. Então, Alec Jeffreys denominou esse sequenciamento
de finger printing. (Impressão digital.)
 VOCÊ SABIA
O termo “digitais do DNA” se deu por meio de uma analogia com impressões digitais, pois ambos possuem padrões
exclusivos em cada indivíduo.
No meio criminal, essa técnica foi aplicada pela primeira vez na identificação de um assassino que violentou e matou duas
jovens moças na Inglaterra, nos anos de 1983 e 1986. Através do emprego dessa técnica, foi possível a comparação do
material genético dos suspeitos criminosos com o material genético encontrado nas evidências criminais, tendo assim um
percentual altíssimo de precisão para determinar as sentenças.
 
Foto: Shutterstock.com
 Coleta de vestígios encontrados em cenas de crimes.
Por meio da técnica de digitais do DNA, foi possível a associação de duas áreas distintas, originando a perícia
forense, com base em análises biológicas de elementos encontrados em evidências em cenas de crimes.
TESTE DE PATERNIDADE
Outro achado por meio do método da impressão do DNA foi a possibilidade de determinação com exatidão da
paternidade, sendo também uma inovação de análise genética. Por meio da comparação do padrão genético do possível
pai biológico com o padrão genético da criança, é possível determinar biologicamente o parentesco.
Como já temos conhecimento, o material genético de um indivíduo é formado pela junção de genes maternos e paternos,
na proporção de 50% para ambos os pais. Então, assim como cada pessoa possui sua própria digital, o mesmo ocorre em
relação à genética, em que cada indivíduo possui sua própria e exclusiva impressão genética.
Estudos que investigaram a padronização de genes e sua disposição no genoma apontaram que cada gene possui uma
diversidade muito grande em alelos, e sabe-se que foram identificados mais de 11 mil pelo mundo. Consequentemente, é
muito raro duas pessoas apresentarem o mesmo grupo de genes, com os mesmos alelos. Isso é encontrado no caso dos
gêmeos univitelinos, isto é, aqueles originados da fecundação de um óvulo por um espermatozoide.
Portanto, podemos dizer que cada ser humano é único e apresenta sua impressão genética de acordo com a
distribuição dos alelos nos genes e a ordem em que se encontram.
Durante a primeira fase do século XX, cientistas utilizavam o sistema ABO (Tipagem sanguínea) para analisar possíveis
candidatos a pais biológicos, quando era necessário ser feito algum tipo de reconhecimento. No entanto, esse tipo de
análise só pode ser utilizado para saber quais dos candidatos poderiam ser pais em potencial, devido às limitadas
possibilidades de combinações dos tipos sanguíneos. Não é possível, através do sistema ABO, determinar qual dos
indivíduos é o pai na situação em questão.
 
Foto: Shutterstock.com
 Amostra de sangue para teste de paternidade.
Com isso, técnicas para essa finalidade foram sendo aprimoradas e, nas décadas de 1980 e 1990, surgiu a possibilidade
da análise e sequenciamento de DNA − para ser utilizado para fins de reconhecimento pessoal, podendo ser usado para
determinar de fato qual candidato é realmente o pai biológico.
 VOCÊ SABIA
Esse tipo de exame se tornou referência no assunto de determinação de paternidade, pois, a partir dele, pudemos atingir
níveis de alta precisão, dando- nos a certeza, devido ao aprimoramento do sequenciamento do genoma humano. .
TECNOLOGIA DA GENÉTICA MOLECULAR VOLTADA
PARA JUSTIÇA
A especialista Mildred Ferreira Medeiros explica como mecanismos existentes hoje no ramo da genética molecular e o
avanço da tecnologia do sequenciamento do DNA humano colaboraram para solução de casos jurídicos que envolvam o
questionamento sobre a paternidade biológica de crianças.
PROJETO GENOMA HUMANO
O QUE É?
A molécula de DNA foi descoberta no ano de 1953 e, desde então, é uma das moléculas mais estudadas no mundo, pois
exibe um papel de extrema importância e é indispensável para a manutenção dos seres vivos nos mais diversos ramos da
Biologia. Portanto, estudos do sequenciamento do DNA são consideravelmente úteis para diferentes campos na ciência,
como estudos evolutivos, cura e origem de doenças, reprodução, clonagem, dentre outros.
Sendo assim, a comunidade científica, tanto no meio médico como no da biotecnologia, acreditava que o sequenciamento
do genoma humano traria descobertas que resultariam em melhorias imensuráveis. Então, entre os anos de 1999 e 2000,
foi tomada a decisão de utilizar as tecnologias conhecidas e disponíveis naquele momento em prol do sequenciamento
do genoma humano, dando início ao famoso Projeto Genoma Humano (PGH) .
FINALIDADE DO PGH
O PGH tinha como objetivo a tentativa de organizar a sequência dos 3,1 bilhões de bases nitrogenadas presentes no DNA
humano e a ordem que os seus nucleotídeos se encontram dispostos, pois essas características são as que fazem com
que as moléculas se diferenciem umas das outras. Conseguindo determinar tais fatos, teríamos conhecimento para
analisar possíveis falhas ou anormalidades moleculares e usar esse conhecimento a favor da medicina e da
biotecnologia.
EVOLUÇÃO DO PROJETO COM O PASSAR DOS ANOS
A biologia molecular do século XXI teve grandes avanços em razão dos estudos genômicos de sucesso, incentivando
outras áreas da ciência a se unirem nessa empreitada. Com embasamento do sequenciamento do DNA humano, tivemos
investimentos na proteômica, que são estudos de proteínas e suas interações. Isso porque a comunidade científica
chegou à conclusão de que, para melhor entendimento do DNA, obrigatoriamente, deveríamos também ter conhecimento
sobre as proteínas, já que estas possuem funções celulares importantíssimas e essenciais em diversos processos
relacionados ao material genético.
Veja a apresentação em 3D de um filamento de queratina, proteína que se encontra, por exemplo, em unhas e em
cabelos humanos.
Em 2004, fomos apresentados à bioinformática, desenvolvida com o intuito de auxiliar os pesquisadores. Devido ao
grande número de genes já descritos, as informações genéticas então obtidas foram reveladas na forma de números
sequenciados e, em seguida, armazenadas em uma plataforma virtual norte-americana de bancos de dados denominada
GenBank. Essa plataforma virtual utiliza os conhecimentos adquiridos através da bioinformática, como forma de auxílio
para a organização de informações, facilitando, assim, a evolução das pesquisas.
 
Fonte:Shutterstock
 Apresentação em 3D de um filamento de queratina.
 COMENTÁRIO
Com o tempo, a plataforma se mostrou uma ferramenta eficaz, que vemsendo utilizada por décadas, armazenando fatos
descobertos sobre o sequenciamento de DNA humano. Isso permite maior agilidade para os estudos e a existência de
uma fonte de dados que possam ser usados como embasamento para solucionar futuras dúvidas.
TIPOS DE SEQUENCIAMENTOS
Há quatro tipos de sequenciamento, a saber:
SEQUENCIAMENTO CLÁSSICO
A demanda do material genético para a análise é elevada, o que pode inviabilizar análises em grande escala, como o gel
de eletroforese.
SANGER
É realizado através da polimerização de DNA com incorporação de dideoxinucleotídeos. Através dele, podemos realizar
diversos projetos sobre o genoma humano, e uma das suas principais vantagens é gerar reads (leituras) grandes com boa
precisão das bases.
PIROSEQUENCIAMENTO
Detecção através da luz, com liberação de pirofosfato na adição de um nucleotídeo. Tem como vantagens: ser um
processo automatizado; realizar análise em curto espaço de tempo; apresentar resposta instantânea do sequenciamento;
ter alto rendimento; e exigir um preparo rápido da amostra. Como desvantagens: apresenta custo consideravelmente
elevado; exige absoluto domínio e conhecimento de bioinformática; e apresenta taxa de erro considerada elevada, na
ordem de 0,0098.
NOVA GERAÇÃO: NGS
São caracterizados por produzirem informações genéticas sobre milhões de bases em uma única corrida, como, por
exemplo, em comparação com o processo em gel de eletroforese. Com um sequenciador, podemos processar cerca de
96 fragmentos; já com NGS, pode-se processar até bilhões, pois estes se diferenciam por se basearem em um
procedimento paralelo e massivo de fragmentos de DNA, e seus sequenciadores leem bilhões de fragmentos ao mesmo
tempo. Porém, em comparação ao Sanger, o custo para a realização desta técnica é considerado muito elevado, gerando
uma desvantagem significativa.
PROJETO GENOMA ATUALMENTE EM NOSSO PAÍS
Em outubro de 2020, ocorreu, no palácio do planalto, um pronunciamento do Governo Federal, quando foi lançado um
Programa Nacional de Genômica e Saúde de Precisão, que recebeu o nome de Genomas Brasil. Este tem como
principal objetivo a realização de um banco de dados com genomas completos de brasileiros, contando com cem mil
genomas.
 
Foto: Shutterstock.com
PROJETO GENOMA ATUALMENTE MUNDIALMENTE
Sabemos que inicialmente os desafios tecnológicos enfrentados para que o Projeto Genoma pudesse dar continuidade
foram grandes, devido à utilização de metodologias que necessitam de bastante tempo para sua finalização de forma
eficiente. As dificuldades na época inicial do Projeto Genoma de compartilhamento de informações resultaram em
análises superficiais naquele momento.
Durante o início, os estudos do sequenciamento dos genes eram baseados na análise dos fragmentos de DNA através do
método de eletroforese com gel de poliacrilamida. Porém, houve um avanço que agilizou os estudos, adiantando os
resultados antes do esperado, quando foi introduzido o Sequenciamento Sanger. Este permitiu um sequenciamento
muito mais rápido e, assim, em 2003, tivemos o evento que ficou conhecido como o “final do início” ao anúncio da
conclusão do sequenciamento.
 
Foto: Shutterstock.com
 Ilustração 3D de um método de sequenciamento de DNA.
Com esse grande avanço, muitas empresas de biotecnologia investiram em novo estudo nesse ramo, ocorrendo uma
troca de informações interdisciplinares, que geraram pesquisas mais específicas e direcionadas. Esse evento, que tinha
um objetivo maior, ficou conhecido como big sciense.
Surgiram processos mais específicos de biologia molecular, que recebem incentivos até os dias atuais, para resultados
direcionados que permitam uma resposta individualizada, levando em consideração a árvore genealógica dos indivíduos e
os padrões genéticos mais apresentados em determinados locais.
Atualmente, os cientistas estão trabalhando em estudos direcionados, buscando medicamentos, tratamentos,
dentre outras coisas que atuem em combinação com o DNA do paciente.
Para que isso seja possível, é feita em conjunto a análise genética da população, para se ter ciência dos padrões
apresentados, categorizando quais genes mais se repetem no local em que tal população reside. Todo esse processo tem
o objetivo de gerar, futuramente, tratamentos personalizados de forma regional ou até individualizados, interagindo com o
DNA de cada indivíduo. A pesquisa vem avançando para alcançar esse grau de sensibilidade nos tratamentos médicos,
mas isso ainda requer anos de estudos e desenvolvimento de novas tecnologias.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. (FUVEST/SP − 2001) O ANÚNCIO DO SEQUENCIAMENTO DO GENOMA HUMANO, EM 21 DE
JUNHO DE 2000, SIGNIFICA QUE OS CIENTISTAS DETERMINARAM:
A) A sequência de nucleotídeos dos cromossomos humanos.
B) Todos os tipos de proteína codificados pelos genes humanos.
C) A sequência de aminoácidos do DNA humano.
D) A sequência de aminoácidos de todas as proteínas humanas.
E) O número correto de cromossomos da espécie humana.
2. O DOMÍNIO SOBRE TÉCNICAS E PROCEDIMENTOS ACERCA DA ANÁLISE DO DNA
PERMITIU A SUA APLICAÇÃO EM DIFERENTES CAMPOS, COMO JURÍDICO, FARMACÊUTICO,
DA SAÚDE E DA AGRICULTURA. SOBRE O ACONSELHAMENTO GENÉTICO, MARQUE A
OPÇÃO CORRETA:
A) Permite a identificação precisa do pai, quando este for desconhecido.
B) Possibilita a identificação de adulterantes em alimentos.
C) É um mecanismo de confirmar ou descartar um diagnóstico de doença genética.
D) Indica, através de exames específicos, a predisposição genética para o desenvolvimento de doenças manifestadas em
algum membro da família.
E) Contribui para o planejamento adequado de combate a doenças causadas por microrganismos mapeados em
determinada região ou localidade.
GABARITO
1. (FUVEST/SP − 2001) O anúncio do sequenciamento do genoma humano, em 21 de junho de 2000, significa que
os cientistas determinaram:
A alternativa "A " está correta.
 
O Projeto Genoma Humano, que teve início por volta dos anos 2000, tinha como objetivo identificar a sequência de
nucleotídeos presentes no código genético humano.
2. O domínio sobre técnicas e procedimentos acerca da análise do DNA permitiu a sua aplicação em diferentes
campos, como jurídico, farmacêutico, da saúde e da agricultura. Sobre o aconselhamento genético, marque a
opção correta:
A alternativa "D " está correta.
 
O aconselhamento genético caracteriza-se pela indicação (aconselhamento) de realização de exames específicos para
investigação da predisposição do indivíduo a doenças genéticas manifestadas em membros da família.
MÓDULO 3
 Compreender o princípio de DNA recombinante e clonagem
TECNOLOGIA DO DNA RECOMBINANTE
Com o avanço das pesquisas com os genes e o aparecimento da genética moderna, como nova forma de estudarmos
fatores gênicos, surgiu o termo engenharia genética, que elucidou diversos processos na bioquímica, revolucionando a
área em apenas algumas décadas. Na engenharia genética, a teoria que mais teve relevância para que acontecessem
tamanhas mudanças significativas foi a técnica do DNA recombinante. A partir dela, outras estruturas moleculares foram
elucidadas, sobretudo macromoléculas com importância para o metabolismo das células, permitindo também o
entendimento de leis de catálise enzimática.
 
Foto: Shutterstock.com
 ATENÇÃO
Utilizando como base a tecnologia do DNA recombinante, foi possível compreender processos bioquímicos cada vez mais
complexos, permitindo o melhor entendimento sobre eventos como divisão celular, respostas do sistema imunológico,
oncogênese, entre outros.
PRINCÍPIO DA TECNOLOGIA DO DNA RECOMBINANTE
– UM BREVE HISTÓRICO
Você pode estar se perguntando no que, de fato, consiste esse princípio tão importante. Essa tecnologia consiste,
resumidamente, em processos de transferência de DNA de um organismo para outro com o objetivo de gerar melhorias
com a modificação e tem como técnica central a clonagem molecular. O termo DNA recombinante diz respeito a como nos
referimos às moléculas de DNA que possuem taisalterações, ou seja, seu material genético é derivado de duas ou mais
fontes, que muitas vezes são misturas de diferentes espécies.
 
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 Ilustração elucidando a transformação de material genético em uma bactéria.
Para que isso possa ocorrer de fato, é necessário isolar in vitro as moléculas individualmente, para se entender um
organismo inteiro e seus processos biológicos. Nessa etapa, os cientistas se depararam com um desafio, pois entender
os mecanismos de armazenamento do material genético que é contido na molécula de DNA de forma bioquímica é
extremante complexo. Isso porque existem diversos alelos "perdidos" nas grandes moléculas que formam os
cromossomos, tornando muito difícil encontrar um gene específico, que está distribuído entre milhares de genes que
encontramos no DNA de um mamífero, por exemplo.
A resposta para enfrentar essa barreira começou a surgir nos anos 1970, pois, naquela época, começaram a ser
desenvolvidas tecnologias que permitiam localizar e isolar frações específicas de segmentos de DNA extraídos de
cromossomos. Tais técnicas consistiam em extrair o fragmento de DNA de um cromossomo e fazer cópias desse
fragmento, a fim de estudá-lo. Esse novo procedimento descrito foi denominado como clonagem e, na época em que foi
apresentado, foi muito criticado, acusado de estar extrapolando o limite ético, na visão da sociedade. Ainda hoje, carrega
alguns desses dilemas.
 ATENÇÃO
Atualmente, seu princípio de clonagem molecular − com o uso de enzimas, para a expressão de genes, fazendo a
recombinação de DNA entre organismos distintos − tem suas técnicas bem desenvolvidas e dominadas, permitindo a sua
aplicação em muitas áreas, como saúde e agropecuária, principalmente.
ETAPAS PARA O DESENVOLVIMENTO DA TÉCNICA DO
DNA RECOMBINANTE
A técnica do DNA recombinante se desenvolve em quatro etapas, a saber:
PRIMEIRA ETAPA
SEGUNDA ETAPA
TERCEIRA ETAPA
QUARTA ETAPA
PRIMEIRA ETAPA
Consiste no corte do DNA na localização precisa, procedimento que é possível devido ao uso de enzimas de restrição ou
endonucleases, que funcionam como “tesouras” químicas a nível molecular, destacando o ponto desejado do DNA.
SEGUNDA ETAPA
Ocorre a união dos dois segmentos de DNA que possuam a compatibilidade para se complementar, através dos
segmentos dos filamentos complementares da fita de DNA.
TERCEIRA ETAPA
É realizada a seleção e autorreplicarão de uma pequena molécula de DNA. Esse processo, também denominado de
amplificação, é capaz de aumentar o DNA em número de cópias, através do processo denominado reação da cadeia da
polimerase (PCR). Através dessa técnica, é possível obtermos uma quantidade mínima de cópias, com conteúdo
suficiente para ser extraído, para dar seguimento aos experimentos.
QUARTA ETAPA
É composta pela transferência do DNA. Ou seja, o DNA que se deseja acrescentar a uma célula é retirado de um tubo de
ensaio para ser inserido na célula hospedeira, que dará condição para que ocorra a replicação desse DNA híbrido.
Esse conjunto de etapas descrito constitui o que chamamos de engenharia genética ou técnica do DNA recombinante.
CLONAGEM
Clonagem é o nome dado ao processo científico pelo qual é produzida uma cópia idêntica geneticamente a um molde. A
clonagem pode ocorrer em nível molecular, celular ou mesmo de organismos. Em nível celular, uma célula geneticamente
idêntica é criada a partir de uma célula molde, resultando em duas células idênticas, uma original e um clone. Em
organismos, é realizada in vitro, onde é formado um indivíduo sem a fusão de gametas. Em nível molecular, a clonagem
do DNA é o principal processo da tecnologia do DNA recombinante.
CLONE
O termo “clone” significa seres geneticamente idênticos entre si.
 ATENÇÃO
De forma resumida, a clonagem do DNA envolve a seleção e a separação de um gene e até mesmo de um segmento de
DNA específico. O material de escolha se liga a uma pequena molécula de DNA, que é replicado, originando milhões de
cópias desse DNA recombinante.
COMO OCORRE A CLONAGEM DO DNA?
Em primeiro lugar, é preciso definir o gene ou segmento do DNA que deverá ser clonado. O processo tem a participação
de dois tipos de enzimas: as enzimas de restrição e a enzima DNA ligase. Utilizamos a primeira para realizar a separação
do gene ou fragmento de DNA desejado, ou seja, essa enzima tem a capacidade de cortar a molécula de DNA em locais
específicos, obtendo-se o gene ou o fragmento de interesse. Esse gene será posteriormente colocado em um vetor, que
consiste em uma molécula de DNA que tenha a capacidade de transportar esse fragmento de DNA para dentro de uma
célula.
Vetores de clonagem possuem três origens diferentes:
PLASMÍDEOS
BACTERIÓFAGOS
COSMÍDEOS
PLASMÍDEOS
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São moléculas de DNA circular de células bacterianas que se replicam facilmente e independentemente do cromossomo
bacteriano nas células hospedeiras, transportando o fragmento desejado.
BACTERIÓFAGOS
São fagos, vírus, que infectam bactérias e possuem estruturas muito simples, sendo constituídos basicamente por uma
molécula de DNA. Quando este se liga à bactéria, ele se integra a ela e, quando essa bactéria se replicar, irá
consequentemente também replicar o DNA inserido.
COSMÍDEOS
São plasmídeos recombinantes que possuem caraterísticas tanto de um plasmídeo como de bacteriófagos.
A imagem a seguir ilustra o processo de clonagem por meio de bacteriófagos.
 
Foto: Shutterstock.com
 Processo de formação de clones por meio de bactérias.
Para que este fragmento de DNA seja incorporado ao vetor, é necessária a atuação da mesma enzima de restrição que o
separou de sua célula de origem. Após este processo, os dois segmentos de DNA podem ser incorporados através da
enzima DNA ligase, formando finalmente a molécula de DNA recombinante.
Com a formação dessa nova molécula estável, o vetor pode ser introduzido em uma célula, geralmente célula bacteriana.
Após sucessivas divisões das células, é feita a identificação e a separação delas, agora denominadas recombinantes, e
passadas às células ou ao organismo-alvo; assim, a porção de DNA desejada é passada para este organismo, e este a
incorpora. Após receber o fragmento de DNA, o organismo-alvo passa a possuir aquele gene de interesse, fazendo parte
de seu material genético.
 
Foto: Shutterstock.com
 Esquematização de etapas de como ocorre o desenvolvimento de um clone. Técnica de clonagem utilizada no caso
da ovelha Dolly.
A partir da obtenção das células recombinantes, muitas aplicações são possíveis, como veremos mais adiante.
Os processos de clonagem foram, ao longo do tempo, tornando-se mais complexos, e atualmente já é possível a
obtenção de exemplares de clones de diversas espécies, como:
 
Foto: Public Domain Images
RATOS
 
Foto: Public Domain Images
OVELHAS
 
Foto: Public Domain Images
VACAS
 
Foto: Public Domain Images
CABRAS
 
Foto: Public Domain Images
PORCOS
Porém, o caso mais famoso mundialmente é o da ovelha Dolly, o primeiro clone feito a partir de uma célula adulta de
ovelha que teve sucesso, em 1997. Foi realizado por cientistas escoceses, através da união de uma célula somática
mamária de uma ovelha de “cara branca” (Finn dorset) com um óvulo de uma ovelha de “cara preta”. Esse óvulo utilizado
teve seu núcleo retirado, ou seja, teve suas informações genéticas removidas e, em seu lugar, foi implantado o núcleo da
célula somática mamária contendo todo o genoma da ovelha de “cara branca”. A célula resultante desse processo foi
implantada no útero de uma ovelha de “cara preta”, resultando no nascimento de Dolly, uma ovelha de “cara branca”
originada a partir do material genético de uma célula de glândula mamária.
Foto: Shutterstock.com
 A ovelha Dolly, que atualmente se encontra empalhada em exposição em um museu em Edimburgo, na Escócia.
Por que a célula implantada foi o óvulo, e não a célula mamária, que já possuía o núcleo diploide? Por que o
óvulo foi implantado na ovelha de “cara preta”?Para se fazer pesquisa, alguns procedimentos são necessários a fim de que os resultados sejam confiáveis e
reprodutíveis.
O uso do óvulo como núcleo da célula mamária foi empregado no experimento porque, em condições normais de
fecundação, logo após a fusão dos núcleos, o óvulo começa a se dividir em um padrão específico para originar o zigoto.
Implantando o óvulo com o núcleo diploide, seria como se o óvulo estivesse fertilizado e se dividiria, o que realmente
aconteceu. A célula mamária, caso se dividisse, originaria novas células mamárias. A escolha da ovelha de "cara preta”
para a implantação do óvulo no útero garantiria observar se a ovelha gerada teria as características esperadas da ovelha
doadora da célula mamária (de “cara branca”) ou se houve alguma interferência da ovelha mãe (de “cara preta”).
 
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 Esquematização de como é feito o teste PCR, no qual ocorre a amplificação de processo importante na engenharia
genética.
APLICAÇÕES DA TECNOLOGIA DO DNA
RECOMBINANTE
A utilidade do DNA recombinante é bastante reconhecida no meio científico para diferentes aplicações,
independentemente de ser no ramo da pesquisa, no terapêutico ou no comercial. As áreas de abrangência também são
diversas, mas figuram como as principais:
SAÚDE
Produção de hormônios humanos, como a insulina e o hormônio do crescimento, vacinas, síntese de proteínas para
produção de anticorpos, para melhorar o teor de vitamina A em cereais a fim de prevenir a cegueira em crianças.
AGRICULTURA
Produção de plantas resistentes a condições climáticas adversas, amadurecimento de frutos no pé sem sofrer o
amolecimento, plantas resistentes a pragas e predadores, mudanças no processo de germinação das sementes para uma
colheita mais rápida.
PECUÁRIA
Na pecuária, a técnica se mostra bastante promissora no que tange à seleção e ao desenvolvimento de embriões com
características específicas úteis para a criação e produção animal.
 VOCÊ SABIA
Muitas plantas utilizadas na alimentação de humanos e animais atualmente são geneticamente modificadas, com o intuito
de gerar melhor retorno para os grandes produtores. Um exemplo de alimento muito consumido na forma transgênica é o
milho.
ALIMENTOS TRANSGÊNICOS NA DIETA HUMANA. SÃO
SEGUROS?
A especialista Mildred Ferreira Medeiros fala sobre o uso de alimentos transgênico para a alimentação humana e
possíveis efeitos colaterais na saúde.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. (SEGEP/MA – 2016) A LIGAÇÃO DE UM FRAGMENTO DE DNA (INSERTO) COM OUTRA
MOLÉCULA DE DNA (VETOR), FORMANDO UMA MOLÉCULA DE DNA RECOMBINANTE, É
UMA DAS FASES DA TÉCNICA DE:
A) Produção de enzimas de restrição.
B) Reação em cadeia da polimerase.
C) Clonagem molecular.
D) Eletroforese em gel de agarose.
E) Transformação celular.
2. (INEP – 2016) COM O AVANÇO DA BIOTECNOLOGIA, É POSSÍVEL UTILIZAR PLANTAS
TRANSGÊNICAS PARA AUMENTAR A PRODUÇÃO DE GRÃOS E DE FIBRAS VEGETAIS. UM
EXEMPLO É O MILHO TRANSGÊNICO COM ATIVIDADE INSETICIDA, POPULARMENTE
CONHECIDO COMO MILHO BT. ELE FOI TRANSFORMADO COM A INCORPORAÇÃO DE UM
GENE QUE CODIFICA A PRODUÇÃO DE UMA TOXINA ISOLADA DA BACTÉRIA BACILLUS
THURINGIENSIS. ESSAS PLANTAS REPRESENTAM UMA ALTERNATIVA PARA MINIMIZAÇÃO
DOS DANOS CAUSADOS POR PRAGAS, O QUE REDUZ O USO DE AGROTÓXICOS.
CONSIDERANDO O USO DESSA TECNOLOGIA, ASSINALE A OPÇÃO CORRETA:
A) As pragas oriundas da área de refúgio poderão se acasalar com as sobreviventes das áreas plantadas com a planta
transgênica, possibilitando a perda do efeito desejado.
B) Os transgênicos são organismos que foram obtidos por meio de cruzamentos entre diferentes indivíduos, modificando
o seu código genético.
C) O produto colhido na área de refúgio pode ser comercializado como não transgênico, apesar da ocorrência de
polinização cruzada no milho.
D) As toxinas presentes no milho Bt também podem auxiliar no controle dos percevejos.
E) As toxinas sintetizadas pelo milho Bt têm atividade seletiva, que atua apenas nas espécies-alvo.
GABARITO
1. (SEGEP/MA – 2016) A ligação de um fragmento de DNA (inserto) com outra molécula de DNA (vetor), formando
uma molécula de DNA recombinante, é uma das fases da técnica de:
A alternativa "C " está correta.
 
O processo de clonagem molecular consiste na utilização do princípio do DNA recombinante, utilizando um vetor para
transferir o código genético no organismo-alvo.
2. (INEP – 2016) Com o avanço da biotecnologia, é possível utilizar plantas transgênicas para aumentar a
produção de grãos e de fibras vegetais. Um exemplo é o milho transgênico com atividade inseticida,
popularmente conhecido como milho Bt. Ele foi transformado com a incorporação de um gene que codifica a
produção de uma toxina isolada da bactéria Bacillus thuringiensis. Essas plantas representam uma alternativa
para minimização dos danos causados por pragas, o que reduz o uso de agrotóxicos. Considerando o uso dessa
tecnologia, assinale a opção correta:
A alternativa "E " está correta.
 
Nessa técnica de biotecnologia, as toxinas sintetizadas pelo milho Bt são elaboradas para atingir um alvo específico,
tornando as toxinas sintetizadas neutras para outras espécies, não interferindo em espécies que não apresentem
ameaças para plantação.
MÓDULO 4
 Descrever a transformação genética e suas aplicações
BIOTECNOLOGIA
Dentro da Biologia, temos um ramo denominado biotecnologia, que consiste na união da biologia tradicional, clássica,
que conhecemos, com os avanços tecnológicos que vivenciamos ao longo dos anos. Desde 1950, com o início do estudo
do DNA, até os dias atuais, tivemos um avanço imensurável para relativamente pouco tempo. Historicamente falando, um
dos avanços mais notáveis surgiu na década de 1970, com os estudos dos desdobramentos do código genético, não só
dos seres humanos, mas de vários outros seres. Daí surgiu um conceito chamado engenharia genética, mencionada
anteriormente, que ainda pode ser considerada relativamente nova.
O conceito de engenharia genética introduziu na área biológica novas perspectivas de abordagens para estudos
científicos, com o entendimento de dinâmicas biológicas em níveis moleculares.
Fomos apresentados aos Organismos Geneticamente Modificados (OGM) , também chamados de transgênicos, que
atualmente já são uma realidade inserida no nosso dia a dia. No entanto, para o surgimento desses novos achados,
houve investimento de distintos ramos industriais, incluindo as da área da agricultura, que obteve amplo sucesso.
MUDANÇAS QUE A BIOTECNOLOGIA TROUXE PARA A
SOCIEDADE
A especialista Mildred Ferreira Medeiros fala sobre biotecnologia, sua origem e aplicabilidade.
CONCEITOS RELATIVOS A TRANSGÊNICOS
Com os incentivos no estudo da genética agrícola patrocinada por grandes industriais do ramo, tivemos uma grande
produção de dados sobre esses produtos, o que forçou a sociedade a se adequar a essas novas informações.
Mas o que são transgênicos? Qual o conceito que emprega tal denominação?
Os transgênicos, ou OGM, como o nome já diz, são aqueles organismos que sofreram alteração genética, ou seja, que
receberam um gene de outro organismo, que atuou como doador. Esse gene recebido se integrou ao código genético do
receptor, gerando uma mudança através de uma característica que o receptor não apresentava anteriormente.
Na natureza, tal evento reproduzido em laboratório ocorre de forma natural, através de mutações ou alterações que
acontecem espontaneamente. Porém, no caso de OMG, a alteração é precisamente manipulada por cientistas em busca
de alguma mudança benéfica e, após esse processo, são realizados estudos para averiguar se o novo organismo gerado
é equivalente ou não ao produto de origem.
 
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 Engenharia genética.
A engenharia genética permitiu que os cientistas modificassem o código genético de organismos, reproduzindo eventos
que ocorrem espontaneamente na natureza de forma proposital em laboratório.
Mas qual o motivo de cientistas realizarem essas modificações no código genéticode alguns organismos? Qual o
intuito?
Podemos dizer que os cientistas enxergaram na engenharia genética a possibilidade para a solução de problemas da
sociedade. Eles utilizaram conceitos já existentes na natureza, como dito anteriormente; logo, as técnicas não foram
projetadas por seres humanos: são fruto da observação de outros seres, que possuem a habilidade de transferir
características genéticas para outros organismos de outras espécies, de forma natural.
Levando em consideração tais informações, os OGMs são produtos da ideia de aprimorar alguns organismos, com o
objetivo de amplificar habilidades, gerando vantagens evolutivas.
 EXEMPLO
Criar sementes mais resistentes à alteração climática e que necessitem de menos nutrientes no solo para germinarem e
crescerem, como solução para a fome, em certas regiões que possuem solos pobres em nutrientes. Evitar doenças
geradas por agrotóxicos, através da criação de sementes que formem plantas resistentes a pragas, que não permitem
que a plantação se desenvolva sem o uso dos pesticidas. Criação de plantas que não atraiam predadores, ou que liberem
toxinas seletivas, evitaria doenças/intoxicação pelo uso de produtos químicos nas plantações e a fome, dentre outras
várias alterações que podem se mostrar benéficas.
LEGISLAÇÃO RELATIVA A TRANSGÊNICOS −
SEGURANÇA
A produção de alimentos transgênicos, de acordo com a Lei Brasileira de Biossegurança (Lei nº 11.105/05) é permitida
desde que atendidas às regulamentações para essas atividades. São aplicadas regras estritamente rigorosas, com
determinações e requisitos a serem cumpridos obrigatoriamente, possuindo fiscalização e vigilância desde sua
idealização, passando pelo setor de produção, teste nos diferentes níveis, até o produto final estar disponível para
comercialização. São processos que geram um longo acompanhamento – em torno de dez anos.
Para ser garantida a segurança alimentar e ambiental do produto final, essas etapas são analisadas e aprovadas pela
Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio) , vinculada ao Ministério de Ciência e Tecnologia. A CTNBio
reúne especialistas de várias áreas de conhecimento científico, que analisam mensalmente pesquisas em andamento e
propostas de pesquisas envolvendo OGMs.
 ATENÇÃO
A CTNBio é responsável por diversas áreas, e não só pela agricultura, avaliando muitos produtos associados a possíveis
impactos à saúde humana e animal, como também ao meio ambiente.
TRANSFORMAÇÃO GENÉTICA VIA AGROBACTERIUM
TUMEFACIENS
Agrobacterium tumefaciens é o agente causador da galha-da-coroa, que consiste em uma doença que afeta muitas
plantas Eudicotiledôneas. A doença induz a formação de tumores na junção entre o caule e a raiz das plantas, região do
colo ou coleto. Esses tumores são resultantes do desenvolvimento exacerbado das células, que ocorre devido à
transferência de genes da Agrobacterium tumefaciens para o genoma da planta afetada.
EUDICOTILEDÔNEAS
Plantas do grupo das Angiospermas, que produzem flores, cuja semente é formada por dois cotilédones, estrutura
que armazena nutrientes para o embrião. Quando partimos a semente do feijão ao meio, longitudinalmente,
separamos os dois cotilédones dela.
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Foto: Shutterstock.com
 Planta com tumores gerado pela infecção por Agrobacterium tumefaciens.
Os genes da bactéria inseridos no genoma da planta infectada estão contidos em um plasmídeo, denominado Ti. Esses
plasmídeos possuem genes com atividade altamente tumoral, que atuam através de duas regiões: a região T, que é a
transmitida para a célula vegetal, e a região de virulência chamada de vir, com a parte do material genético de produção
de proteínas, que a tornam capaz de transmitir seu material genético para a célula vegetal.
Quando a região T é transferida e se integra à célula vegetal, passa a ser chamada de T-DNA.
Os genes presentes no T-DNA são responsáveis pela codificação de enzimas que possuem função na síntese de
produção de hormônios, associados ao crescimento das plantas (auxinas e citocinas), promovendo o
crescimento exacerbado, formando tumores.
O T-DNA também possui regiões que codificam enzimas que determinam a síntese de opinas (Aminoácidos ou
carboidratos modificados.) , catalisadas especificamente pela bactéria colonizadora, servindo como nutriente.
Se a Agrobacterium tumefaciens causa tumor na planta, por que ela é de interesse para a ciência?
Exatamente pela sua capacidade de transferência de gene. Essa característica da bactéria está sendo explorada em
processos biotecnológicos, já que os genes que formam o T-DNA podem ser facilmente substituídos por outros genes de
interesse, como os que expressam resistência a um antibiótico, por exemplo.
A transformação genética usando a Agrobacterium tumefaciens como vetor tem sido empregada em plantas, mas há
pesquisas usando essa bactéria em outros organismos, como fungos, animais e até células humanas. Portanto, pode-se
concluir que a transformação genética de plantas por meio da Agrobacterium tumefaciens é possível devido ao
conhecimento prévio das bases moleculares responsáveis pelo processo de infecção da planta hospedeira, servindo
como um vetor natural para a transformação genética em plantas e em outros organismos.
 
Foto: Shutterstock.com
 Transformação genética indireta em células vegetais por meio de Agrobacterium spp.
BIOBALÍSTICA
Biobalística é uma técnica de transformação genética que se dá por meio de um método de bombardeamento com
micropartículas ou acelerador de micropartículas, que atua com o objetivo de introduzir moléculas de DNA ou RNA em
outros organismos.
A biobalística é utilizada no processo de transformação de plantas, e ocorre através do uso de microprojéteis de ouro ou
tungstênio envolto por DNA. Estes são acelerados a velocidades superiores a 1500km/h, através de equipamentos que
utilizam sistemas de ondas de choques resultantes de uma explosão química, descargas elétricas ou pressão com uso de
gás hélio.
 
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 Sistema de entrega de partículas PSD-1000/He.
Esse processo possibilita a penetração no genoma de maneira que não cause danos letais à célula no ato de romper a
parede e a membrana celulares. Essas micropartículas que são inseridas, uma vez que penetram, alojam-se de forma
aleatória nas organelas. Depois, pela ação do líquido presente no interior celular, têm o DNA dissociado, possibilitando a
integração dessas novas moléculas inseridas no genoma do hospedeiro, ocorrendo, assim, a transformação celular.
Microprojéteis de ouro ou tungstênio?
Essa técnica possui desvantagens associadas tanto no uso de microprojéteis de ouro quanto nos de tungstênio. Vamos
ver.
 
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TUNGSTÊNIO
O uso do tungstênio, com o decorrer do tempo, causa deterioração, podendo se tornar tóxico para alguns tipos celulares,
que também são sujeitos à oxidação, o que pode afetar a integração do DNA inserido, fazendo com que percam a adesão
ou sejam degradados.

 
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OURO
As partículas são mais compatíveis biologicamente, não causando danos, como ocorre com o uso do tungstênio. Porém,
essas partículas tendem a se aglomerar no interior das células de forma irreversível, o que pode dificultar a integração do
DNA inserido com o DNA da célula hospedeira, reduzindo a eficiência do método.
BIOTECNOLOGIA E TRANSFORMAÇÃO GENÉTICA EM
PLANTAS
Com o uso de técnicas que surgiram graças aos investimentos nos setores de biotecnologia agrícola, atualmente, a
transformação genética em plantas vem sendo utilizada com a finalidade de aprimorar características biológicas e/ou
possibilitar a criação de novos vegetais.
A inserção de genes pode acontecer com uso de genes isolados de outras plantas, microrganismos ou animais, gerando
trocas de material genético entre diferentes espécies, com a finalidade de determinar importantes características
agronômicas, como resistência e condições climáticas adversas,tolerância a pragas etc.
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TRANSFORMAÇÃO GENÉTICA
Consiste no processo de introdução de um ou vários genes em um organismo.
Para que esse processo de transformação genética em plantas ocorra, é necessária a utilização de vetores. Para isso, é
preciso ter conhecimento sobre três partes específicas do gene em questão:
A REGIÃO PROMOTORA
A REGIÃO CODIFICADORA
A REGIÃO TERMINAL
Os vetores utilizados são geralmente plasmídeos.
Para o desenvolvimento desse evento na prática, existem diferentes métodos, que são agrupados em:
DIRETOS
A transformação feita por método direto é baseada em ações físicas e químicas, nas quais a passagem do DNA para
dentro da célula vegetal é desenvolvida utilizando a eletroporação, que permite a travessia desse material por meio de
choques, em campo elétrico que apresente eletricidade controlada. Esse processo, como já discutido anteriormente,
recebe o nome de biobalística e é realizado através da inserção em alta velocidade de microprojéteis cobertos de DNA na
célula hospedeira.
INDIRETOS
Na transformação indireta, são utilizadas as bactérias Agrobacterium tumefaciens, já mencionadas, ou Agrobacterium
rhizogenes, como vetores na intermediação da transformação do DNA. Esse método é mais utilizado em
Eudicotiledôneas, pois possui pouca susceptibilidade em Monocotiledôneas.
TRANSFORMAÇÃO GENÉTICA EM ANIMAIS
Podemos definir que animais transgênicos são aqueles que tiveram seu material genético modificado, por meio de
intervenção humana, por um processo chamado transgenia. Essa técnica consiste na inserção de DNA exógeno em um
indivíduo, cujo genoma seja compatível para uma recombinação, alterando o genoma daquele indivíduo.
Desenvolvida na década de 1970 em camundongos (mamífero que até os dias atuais possui o genoma mais facilmente
manipulável), atualmente, a transgenia é realizada através de duas técnicas:
MICROINJEÇÃO PRONUCLEAR
É feita a transferência de um DNA exógeno para o genoma de um indivíduo.
ALTERAÇÃO DE DNA DO ANIMAL
A alteração de DNA já existente no animal é feita por combinações homólogas em células-tronco embrionárias.
MANIPULAÇÃO DO GENOMA POR MICROINJEÇÕES
PRONUCLEAR
Essa técnica é realizada, como o nome já diz, através de microinjeções contento uma solução com transgene de interesse
em sua composição, no pronúcleo de um óvulo recém-fertilizado. Dessa forma, cópias dos genes injetados se integram ao
DNA do indivíduo hospedeiro e se distribuem de forma mendeliana, em sítios aleatórios no genoma.
Por isso, o transgene deve conter todos os elementos de um gene natural, ou seja, a região promotora, a região
codificante e o sítio de adição de poli-A, que são constituídos pela técnica de DNA recombinante, programados para
responderem a estímulos biológicos.
Sendo assim, esse gene exógeno inserido, uma vez integrado ao DNA do indivíduo receptor, passa a se superexpressar
nos tecidos de interesse, tornando possível o estudo da função daquele gene no organismo.
 
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 Inserção de DNA exógeno no núcleo de um óvulo recém-fertilizado.
 ATENÇÃO
Essa técnica é amplamente utilizada como ferramenta de pesquisa, sobretudo em estudos de doenças genéticas
dominantes, mas apresenta algumas limitações. Devido a sua inserção ocorrer em sítio aleatório no momento de
integração do gene, este pode não estar no controle de todos os elementos cis, ou seja, no mesmo cromossomo, que
controla a expressão do gene exógeno já presente previamente no núcleo do hospedeiro. Isso pode acarretar, como
consequência, a presença de três alelos homólogos, dois correspondentes ao DNA original e um alelo do gene
transmutado, o que pode gerar consequências críticas.
MANIPULAÇÃO DO GENOMA ATRAVÉS DE CÉLULAS-
TRONCO
Essa metodologia foi criada a partir da combinação de duas técnicas:
 
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CULTIVO DE CÉLULAS-TRONCO

 
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TÉCNICA DO DNA RECOMBINANTE
Essa combinação gerou uma nova forma de criação de transgenia, mais precisa na manipulação do genoma, gerando um
indivíduo geneticamente mais consistente.
Essa técnica consiste em algumas etapas, a saber:
MODIFICAÇÃO GENÉTICA DE CÉLULAS-TRONCO
As células-tronco possuem como característica principal o fato de não serem diferenciadas e serem pluripotentes. Ou
seja, quando recolocadas em blastocistos, estas podem retomar o seu desenvolvimento normal, no tecido embrionário,
incluindo a diferenciação de células germinativas.
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Levando em consideração essa informação, cientistas descobriram que é possível modificar geneticamente células-
tronco, através de culturas de células, utilizando a recombinação de genes homólogos, que geram um processo de
substituição de um alelo normal de um gene específico por uma versão mutada do mesmo gene.
Dessa forma, é possível obter linhagens in vitro de células-tronco geneticamente modificadas.
CRIAÇÃO DO QUIMERA
Quando adicionadas em embriões, as linhagens de células-tronco geneticamente modificadas são agregadas à mórula e
incorporadas ao embrião. O indivíduo resultante desse embrião é considerado um ser quimera, pois são originados parte
por células do seu organismo natural, parte pelas células-tronco modificadas.
NOCAUTE DO GENE
Se as células-tronco modificadas derem origem a células de linhagens germinativas, essa mutação será transmitida para
suas próximas gerações e anulará o gene original. Quando isso acontece, dizemos que o gene foi nocauteado, e esse
indivíduo recebe o codinome “nocaute”.
Essa técnica é bastante utilizada em camundongos, gerando os conhecidos camundongos nocauteados. Essa
habilidade de modificar o genoma permite a seleção de genes específicos para passarem para a próxima geração,
criando camundongos com genótipo desejado.
CAMUNDONGOS NOCAUTEADOS
Utilizados em estudos, por exemplo, das várias funções de citocininas, de moléculas co-estimulatórias.
BLASTOCISTOS
Blastocisto é um embrião que se desenvolveu até o quinto dia, por isso também pode ser denominado embrião D5
ou embrião de quinto dia.
MÓRULA
É o primeiro estágio do desenvolvimento embrionário de alguns tipos de zigotos, processo que ocorre logo após a
fertilização. É uma massa globular de células.
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 COMENTÁRIO
Esses animais possuem um papel fundamental na pesquisa científica, pois, com o estudo desses organismos, é possível
ser feita a observação de reações fenotípicas, produtoras das alterações genéticas. Isso faz com que a técnica tenha um
grande potencial para criarmos, futuramente, seres com genomas específicos in vivo de camundongos e de outros
animais, para uma investigação gênica mais profunda.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. (UFAL − 2011) A TECNOLOGIA DO DNA RECOMBINANTE TEM PRODUZIDO UMA SÉRIE DE
AVANÇOS NO SETOR AGROPECUÁRIO BRASILEIRO. A INSERÇÃO DE UM GENE DA
BACTÉRIA BACILLUS THURINGIENSIS EM ALGUMAS VARIEDADES DE PLANTAS, POR
EXEMPLO, FAZ COM QUE ELAS SE TORNEM RESISTENTES A CERTAS PRAGAS. SOBRE
ESSAS TECNOLOGIAS, É CORRETO AFIRMAR:
A) A transferência de qualquer gene de um organismo para outro produz variabilidade genética; daí, os transgênicos
serem resistentes a pragas.
B) Plasmídeos virais são utilizados como vetores de genes de interesse que serão transferidos para um organismo.
C) A resistência de uma planta transgênica a uma praga se deve à ação do produto do gene inserido na planta, e não à
presença do gene em si.
D) Plantas naturalmente resistentes a pragas não passam necessariamente essa característica à prole; daí, a
necessidade das técnicas de engenharia genética.
E) A clonagem de plantas com características de resistência a pragas as torna menos susceptíveis à extinção ao longo da
evolução, segundo as leis da seleção natural.
2. (CESMAC − 2016) A TECNOLOGIA DO DNA RECOMBINANTE PERMITIU A CRIAÇÃO DO
MILHO BT, RESISTENTE AO ATAQUE DE DETERMINADOS TIPOS DE INSETOS.
CONSIDERANDO QUE FOI INTRODUZIDO UM GENE DA BACTÉRIA BACILLUS
THURINGIENSIS, QUE PROMOVE NA PLANTAA PRODUÇÃO DE UMA PROTEÍNA TÓXICA AOS
INSETOS, MAS INOFENSIVA AOS MAMÍFEROS, É CORRETO AFIRMAR QUE O MILHO BT É
RESULTADO DE TÉCNICA DE:
A) Clonagem gênica.
B) Transgênese.
C) Terapia gênica.
D) Eletroforese.
E) Cruzamento interespecífico.
GABARITO
1. (UFAL − 2011) A tecnologia do DNA recombinante tem produzido uma série de avanços no setor agropecuário
brasileiro. A inserção de um gene da bactéria Bacillus thuringiensis em algumas variedades de plantas, por
exemplo, faz com que elas se tornem resistentes a certas pragas. Sobre essas tecnologias, é correto afirmar:
A alternativa "C " está correta.
 
Quando técnicas de mudanças genéticas são utilizadas, os benefícios gerados com as modificações se dão a partir das
consequências/produtos produzidos pela mudança genética, e não pela presença do gene em si.
2. (CESMAC − 2016) A tecnologia do DNA recombinante permitiu a criação do milho Bt, resistente ao ataque de
determinados tipos de insetos. Considerando que foi introduzido um gene da bactéria Bacillus thuringiensis, que
promove na planta a produção de uma proteína tóxica aos insetos, mas inofensiva aos mamíferos, é correto
afirmar que o milho Bt é resultado de técnica de:
A alternativa "B " está correta.
 
A técnica empregada na produção do milho Bt é a transgenia. Neste caso, o milho recebeu e incorporou gene da bactéria
Bacillus thuringensis.
CONCLUSÃO
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Neste tema, estudamos conceitos fundamentais da biologia molecular voltada para a genética e conceituamos o dogma
central da biologia molecular, evidenciando as mudanças que seu descobrimento trouxe para a ciência.
Detalhamos como acontece a função de eventos básicos que ocorrem no material genético dos seres vivos, que são de
extrema importância para a manutenção da vida e a variabilidade genética.
Aprendemos sobre fatos históricos na ciência, desde o descobrimento da molécula de DNA, passando pelo Projeto
Genoma e chegando ao ramo da biotecnologia, no qual nos encontramos nos dias atuais. Abordamos o aprimoramento
de técnicas com o uso de material genético de plantas e animais, com o intuito de resolver problemas sociais e trazer
diversos outros benefícios para a vida humana e dos animais e para o meio ambiente.
REFERÊNCIAS
ALBERTS, B. et. al. Biologia molecular da célula. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.
BRASIL. Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações. Comissão Técnica Nacional de
Biossegurança. Consultado em meio eletrônico em: 4. nov. 2020.
CARNEIRO, A. A.; CARNEIRO, N. P.; PAIVA, E. Transformação genética de milho utilizando o bombardeamento de
partículas. Sete Lagoas: Embrapa milho e sorgo, nº 32, 42 p., 2004.
JUNQUEIRA L. C. U.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 8. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2005,
352p.
SANTOS, R. R. dos; MYSZCZUK, A. P.; GLITZ, F. E. Z. Meio ambiente, segurança alimentar e consumo:
rastreabilidade e certificação de grãos GM e NON-GM. Revista Cadernos da Escola de Direito e Relações Internacionais
da Unibrasil, vol. 10, 2009, pp. 1-26.
SCHAPIRO, S. J.; EVERITT, J. I. Preparation of animals for use in the laboratory: issues and challenges for the
institutional animal care and use committee. Journal, 47:370-75, 2006.
SNUSTAD, D. P.; SIMMONS, M. J. Fundamentos de genética. 4. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008.
VEGA, J. M. et. al. Improvement of Agrobacterium-mediated transformation in Hi-II maize (Zea mays) using
standard binary vectors. Plant Cell, New York, v. 27, p. 297-305, 2008.
EXPLORE+
Para saber mais sobre os assuntos tratados neste tema, pesquise na internet:
The DNA Ladder, no site
Assista aos vídeos:
Clonagem de DNA e DNA recombinante, do canal Khan Academy Brasil.
Os organismos geneticamente modificados, do canal AFP Português.
CONTEUDISTA
Rayane Nogueira Alves Macedo
 CURRÍCULO LATTES
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