Tecnologia do Blogger.

23 de mai. de 2010

21 de mai. de 2010

Cientistas americanos anunciam criação da primeira célula sintética
da BBC Brasil
Cientistas americanos dizem ter desenvolvido a primeira célula controlada por um genoma sintético.
Os especialistas do J. Craig Venter Institute, com sede nos Estados de Maryland e Califórnia, dizem esperar que a técnica possa criar bactérias programadas para resolver problemas ambientais e energéticos, entre outros fins.
O estudo será publicado nesta quinta na edição online da revista científica "Science". Para alguns especialistas, ele representa o início de uma nova era na biologia sintética e, possivelmente, na biotecnologia.
Science
Bactérias controladas por genoma sintético transplantado.
A equipe de pesquisadores, liderada por Craig Venter, já havia conseguido sintetizar quimicamente o genoma de uma bactéria. Eles também haviam feito um transplante de genoma de uma bactéria para outra.
Agora, os especialistas juntaram as duas técnicas para criar o que chamaram de "célula sintética", embora apenas o genoma da célula seja sintético - ou seja, a célula que recebe o genoma é uma célula natural, não sintetizada pelo homem.
"Esta é a primeira célula sintética já criada. Nós dizemos que ela é sintética porque foi obtida a partir de um cromossomo sintético, feito com quatro substâncias químicas em um sintetizador químico, seguindo informações de um computador", disse Venter.
"Isto se torna um instrumento poderoso para que possamos tentar determinar o que queremos que a biologia faça. Temos uma ampla gama de aplicações (em mente)", disse.
Os pesquisadores planejam, por exemplo, criar algas que absorvam dióxido de carbono e criem novos hidrocarbonetos. Eles também estão procurando formas de acelerar a fabricação de vacinas.
Outros possíveis usos da técnica seriam a criação de novas substâncias químicas, ingredientes para alimentos e métodos para limpeza de água, segundo Venter.
Estudo
No experimento, os pesquisadores sintetizaram o genoma da bactéria M. mycoides, adicionando a ele sequências de DNA como "marcas d'água" para que a bactéria pudesse ser distinguida das naturais (não sintéticas).
Como as máquinas sintetizadoras atuais só são capazes de juntar sequências relativamente curtas de letras de DNA de cada vez, os pesquisadores inseriram as sequências mais curtas em células de leveduras. As enzimas de correção de DNA presentes na levedura juntaram as sequências.
Depois, as sequências de tamanho médio foram inseridas em bactérias E. coli, antes de serem transferidas de volta para o fermento.
Após três rodadas deste processo, os pesquisadores conseguiram produzir um genoma com mais de um milhão de pares de bases de comprimento.
Concluída essa fase, os cientistas implantaram o genoma sintético da bactéria M. mycoides em outro tipo de bactéria, a Myoplasma capricolum.
O novo genoma assumiu o controle das células receptoras.
Embora 14 genes tenham sido apagados ou alterados na bactéria transplantada, as células apresentaram a aparência de bactérias M. Mycoides normais e produziram apenas proteínas M. mycoides, segundo os autores do estudo.
Repercussão
Em entrevista à BBC, o especialista em biologia sintética Paul Freeman, codiretor do EPSRC Centre for Synthetic Biology do Imperial College, em Londres, disse que o estudo de Venter e sua equipe pode marcar o início de uma nova era na biotecnologia.
"Eles demonstraram que o DNA sintético pode assumir o controle e operar as funções da nova célula receptora em termos de replicação e crescimento", disse Freeman.
Freeman lembra que a célula receptora é uma célula natural, não sintética, mas "o que Venter e sua equipe mostraram é que, após o transplante e várias divisões celulares, a célula receptora assumiu algumas das características ou fenótipo do novo genoma nela inserido".
"É um avanço extraordinário, oferecendo uma prova de que, em teoria, é possível que genomas inteiros sejam sintetizados quimicamente, montados e implantados em células receptoras".
"Claro que precisamos ter cautela, já que não temos certeza de que essa abordagem funcionaria em genomas maiores e mais complexos".
"Ainda assim, este avanço representa um marco na nossa capacidade de criar células feitas pelo homem para fins estabelecidos pelo homem", concluiu Freeman.
O estudo de Venter e sua equipe foi financiado pela empresa Synthetic Genomics. Três dos autores e o J. Craig Venter Institute possuem ações da companhia.
O instituto fez pedidos de patente para algumas das técnicas descritas no estudo.

célula artificial


Célula artificial levanta preocupações com questões éticas
A novidade anunciada na última quinta por pesquisadores americanos sacudiu o meio científico internacional: foi criado o primeiro genoma artificial.

Cientistas do mundo todo passaram a sexta-feira debatendo a fabricação da primeira célula artificial anunciada na última quinta por pesquisadores americanos. A novidade sacudiu o meio científico internacional e também levantou preocupações com questões éticas. A reportagem é da correspondente Giuliana Morrone.
A repercussão foi mundial. "E o homem criou a vida", disse a revista britânica ‘The Economist’. "Célula sintética é criada, segundo pesquisadores", disse o ‘New York Times’. "Cientistas criam organismo sintético", publicou o ‘Wall Street Journal’.
Eles se referiam ao resultado de uma pesquisa de 15 anos e US$ 40 milhões que criou a primeira célula artificial da história. O primeiro genoma artificial.
O genoma é formado por sequências de DNA e cada pedacinho de DNA é formado por pares de moléculas conhecidas como a, t, g, c. A combinação dessas letras determina as diferentes características de cada organismo. Os cientistas passaram toda a sequência de DNA do genoma de uma bactéria para um computador, mais de um milhão de pares de DNA. Depois, retiraram alguns pares de moléculas, alteraram o ordenamento deles e criaram sequências de DNA que tinham a função de identificar o genoma que estavam inventando. Eram como um sinal de nascença para diferenciá-lo de um genoma criado pela natureza.
Vamos imaginar que o genoma é o texto de uma página. É como se os cientistas primeiro, tivessem conseguido ler o texto. Depois, modificá-lo, tirando algumas palavras. Para, depois então, pegar uma folha em branco e reescrever o texto com a própria mão, criando algo novo, a partir de informações já existentes.
Seguindo esse plano, os cientistas montaram sequências curtas de DNA, usando as quatro letras: os pares de moléculas produzidos em laboratório, ou seja, sintéticos. Só que o genoma completo tem mais de um milhão e oitenta mil pares de moléculas e o máximo que se conseguia em laboratório eram pouco mais de mil pares em sequência.
Os cientistas usaram organismos vivos básicos, como uma bactéria e leveduras, para colar essas sequências menores até formar um genoma inteiro, um bastão enorme de DNA, um código genético sintético. Aí, eles transplantaram esse genoma completo para uma célula sem genoma. E foi esta a grande conquista: o código genético sintético passou a controlar a célula, que adquiriu as características definidas pelo novo genoma e que manteve aquela marca de nascença criada pelos cientistas, a prova de que estava criada uma célula sintética. E o mais impressionante: ela se reproduzia sozinha.
Até hoje, os cientistas tinham conseguido criar sinteticamente apenas vírus, que tem genomas muito mais simples do que uma célula e não se reproduzem sozinhos.
O chefe do grupo que realizou a pesquisa, Greg Venter, afirmou que a partir dessa descoberta, vacinas como a da gripe poderão ser feitas em horas. Hoje elas demoram meses para ser produzidas.
O bioquímico britânico Andrew Simpson foi o coordenador do Projeto Genoma no Brasil. Ele explicou detalhes da pesquisa. “Eles começaram com químicos que se pode comprar em uma loja, basicamente, e usaram várias manipulações complexas, até usando outros organismos como parte do processo, mas basicamente uma coisa totalmente não natural. Para mim é uma vida, uma forma de vida artificial”.
No mundo todo, muitos cientistas concordaram que a descoberta é um marco histórico. Mas alguns especialistas discordam. Ao jornal ‘The New York Times’, o geneticista David Baltimore reconheceu avanços da pesquisa, mas argumentou que Greg Venter superestimou o resultado da pesquisa e afirmou que a vida não foi criada, apenas copiada.
O diretor de bioética do Vaticano, Rino Fisichella, foi cuidadoso. Disse que é preciso ver como a descoberta será implementada no futuro. A diretora do Instituto Internacional de Bioética, Jennifer Miller, alertou que a preocupação é que a célula sintética possa se transformar numa arma biológica. O presidente dos Estados Unidos, Barack Obama, determinou à Comissão de Bioética do Governo uma investigação sobre a pesquisa. A Câmara dos Deputados marcou uma audiência pública para a semana que vem.

CÉLULA SINTÉTICA

Genética
Craig Venter anuncia a 'célula sintética'
21 de maio de 2010
Por The New York Times
O pioneiro da pesquisa genômica Craig Venter deu um novo passo em sua busca para criar vida artificial, ao sintetizar o genoma completo de uma bactéria e usá-lo para criar uma célula. Venter chamou o resultado de "célula sintética" e apresentou a pesquisa como um marco que abrirá o caminho para criar micróbios úteis para o surgimento de produtos como vacinas e biocombustíveis
Numa entrevista coletiva na quinta-feira, Venter descreveu a célula como "a primeira espécie auto-replicante que temos no planeta, cujo parente mais próximo é um computador". "Esse é um avanço filosófico, muito mais que um avanço técnico", disse, ao sugerir que a "célula sintética" trará novas questões sobre a natureza da vida.

Outros cientistas concordam que ele alcançou uma façanha tecnológica ao sintetizar a maior parte do DNA até agora - um milhão de unidades de comprimento - e em torná-lo suficientemente precisos para substituir o próprio DNA da célula.

A abordagem ainda é considerada uma promessa, porque serão necessários muitos anos para se desenhar novos organismos e o desenvolvimento na fabricação de biocombustíveis vem sendo obtido com abordagens tradicionais de engenharia molecular, nas quais organismos existentes são modificados.

O objetivo de Venter é obter o controle total sobre o genoma da bactéria, primeiro sintetizando seu DNA em laboratório e depois desenhando um novo genoma despojado de suas funções naturais e equipado com novos genes que regulem a produtos de produtos químicos úteis. "É muito poderoso ser capaz de reconstruir cada uma das letras em um genoma e isso significa que você pode colocá-los em genes diferentes", disse o biólogo do Instituto de Pesquisa Scripps, na Califórnia.

Riscos - O presidente Barack Obama, na quinta-feira, em resposta ao relatório científico, pediu à comissão de bioética da Casa Branca um estudo completo dos temas envolvidos na biologia sintética para os próximos seis meses. Ele disse que o novo desenvolvimento levantou "preocupações reais" embora não especificasse quais eram elas.

Venter deu o primeiro passo rumo ao objetivo da célula sintética há três anos, mostrando que o DNA de uma bactéria natural poderia ser inserido em outro e assumiria a operação da célula hospedeira. No ano passado, sua equipe sintetizou um pedaço de DNA com 1,08 milhão de unidades químicas de que o DNA é composto. No último passo, o grupo liderado por Daniel Gibson, Hamilton Smith e Venter escreveu na edição da revista Science que o DNA sintético assume uma célula de bactéria da mesma forma que o DNA natural, fazendo as células gerarem proteínas específicas de acordo com a informação genética do novo DNA no lugar à de seu próprio genoma.


A equipe comprou pedaços de DNA de mil unidades de comprimento da Blue Heron, empresa especializada em síntese de DNA, e desenvolveu uma técnica para montar comprimentos mais curtos dentro de um genoma completo. O custo do projeto foi de 40 milhões de dólares, a maior parte pago pela Synthetic Genomics, uma empresa fundada por Venter.


A bactéria utilizada é inadequada para a produção de biocombustíveis, e Venter afirmou que trabalhará agora com outros organismos. A Synthetic Genomics tem um contrato com a Exxon para gerar biocombustíveis a partir de algas. A Exxon pretende gastar 600 milhões de dólares se as metas forem cumpridas. Venter disse que pretende construir "um genoma inteiro de modo que as algas podem variar de 50 a 60 parâmetros diferentes para criar organismos superprodutivos."


Em suas viagens de iate ao redor do mundo, Venter analisou o DNA de muitos micróbios na água do mar e agora tem uma biblioteca de cerca de 40 milhões de genes, principalmente a partir de algas. Esses genes serão um recurso para fazer as algas produzem substâncias úteis em cativeiro, disse ele.


Críticas - Alguns outros cientistas disseram que, além de montar um grande pedaço de DNA, Venter não abriu novos caminhos. "Em minha opinião, Craig deu importância exagerada à descoberta", disse David Baltimore, geneticista da Caltech. Ele descreveu o resultado como um "tour de force técnico," uma questão de escala no lugar de um avanço científico. "Ele não criou vida, só a imitou", disse Baltimore.

A abordagem de Venter "não é necessariamente o caminho" para a produção de microorganismos úteis, disse George Church, pesquisador do genoma da Harvard Medical School. Para Leroy Hood, do Instituto de Sistemas Biológicos de Seattle, o estudo de Venter é "chamativo".


Em 2002, Eckard Wimmer, da Universidade Estadual de Nova York, sintetizou o genoma do vírus da poliomielite. O genoma construído a partir de um vírus vivo da poliomielite infectou e matou ratos de laboratório. O trabalho de Venter sobre a bactéria é semelhante, em princípio, exceto que o genoma do vírus da poliomielite tem somente 7 500 unidades de comprimento, e do genoma da bactéria é 100 vezes maior.


O grupo ambientalista Amigos da Terra denunciou o genoma sintético como uma nova tecnologia perigosa e afirmou que "Venter deveria parar todo o tipo de pesquisa antes que existisse uma legislação para elas". A cópia sintetizada do genome de Venter veio de uma bactéria natural que infecta cabras. Ele garantiu que antes de copiar o DNA extirpou 14 genes possivelmente patológicos, de forma que a nova bactéria seria incapaz de causar danos. A afirmação de Venter de que criou uma célula "sintética" alarmou pessoas que imaginam que ele teria dado origem a uma nova forma de vida ou feito uma célula artificial. "É claro que isso é errado, seus ancestrais eram uma forma de vida biológica", disse Joyce, da Scripps.


Venter copiou o DNA de uma espécie de bactéria e a inseriu em outra. A segunda bactéria produziu todas as proteínas e organelas na chamada "célula sintética", seguindo especificações implícitas na estrutura do DNA inserido. "Minha preocupação é que algumas pessoas vão chegar a conclusão que eles criaram uma nova forma de vida", diz Jim Collins, um bioengenheiro da Universidade de Boston. "O que eles criaram é um organismo com um genoma sintetizado natural. Mas isso não representa a criação da vida a partir do zero ou a criação de uma nova forma de vida", disse ele.

Total de visualizações de página

 
Desenvolvido por Othon Fagundes