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18 de out. de 2018

Filme - GATTACA - Aprofundando Genética


Queridos alunos e que amam cinema e ficção científica, esse filme é bem interessante e com ele podemos aprofundar os conhecimentos em Genética.
 Bons estudos!!!

SINOPSE 

Num futuro no qual os seres humanos são criados geneticamente em laboratórios, as pessoas concebidas biologicamente são consideradas "inválidas". Vincent Freeman (Ethan Hawke), um "inválido", consegue um lugar de destaque em corporação, escondendo sua verdadeira origem. Mas um misterioso caso de assassinato pode expôr seu passado.

Transgênicos: vilões ou mocinhos?

Há séculos o homem utiliza a prática de melhoramento genético para aperfeiçoar espécies animais e vegetais de interesse.
Tudo começou quando o homem passou a realizar cruzamentos, seguidos de seleção artificial, das variedades que mais lhe interessavam. Esse procedimento originou inúmeras raças de animais e variedades vegetais que, hoje, fazem parte de nosso dia-a-dia. Cavalos e jumentos são cruzados para produzir híbridos – mulas e burros – utilizados para serviços de tração; o gado leiteiro e o de corte são hoje muito mais produtivos que os de antigamente; plantas como milho, feijão e soja produzem atualmente grãos de excelente valor nutritivo.
Para preservar as qualidades das inúmeras variedades vegetais obtidas em cruzamentos, o homem aprendeu a fazer a propagação vegetativa, processo executado principalmente pelo plantio de pedaços de caule (estaquia) ou de enxertos (enxertia) das plantas de boa qualidade.
Esse tipo de reprodução assexuada forma clones das plantas com melhores características.
Bons exemplos desse processo são a estaquia, atualmente praticada pelo Instituto Florestal de São Paulo, de pedaços de galho de eucalipto na propagação de variedades produtoras de madeira de excelente qualidade para a construção de casas, e a enxertia de inúmeras variedades de laranja, entre elas a laranja-da-baía, também conhecida como laranja-de-umbigo.
Vimos que, desde os tempos antigos, o homem aprendeu, por meio da observação e da experimentação, a praticar o melhoramento de espécies animais e vegetais que apresentam algum interesse econômico, alimentar ou medicinal. Essas bases deram início a uma tecnologia conhecida como biotecnologia, que pode ser definida como um conjunto de técnicas que utilizam organismos vivos ou partes deles para a produção de produtos ou processos para usos específicos. Analisando a definição, podemos pensar que a biotecnologia já é praticada pelo homem a milhares de anos, quando ele aprendeu a utilizar, por exemplo, microorganismos fermentadores para a produção de pães, iogurtes e vinhos.
Depois do conhecimento da estrutura do DNA, na década de 1950, e do entendimento do seu processo de duplicação e da sua participação na produção de proteínas, surgiu uma vertente da biotecnologia conhecida como engenharia genética, que, por meio de técnicas de manipulação do DNA, permite a seleção e modificação de organismos vivos, com a finalidade de obter produtos úteis ao homem e ao meio ambiente.

A manipulação dos genes

Com a elucidação da estrutura da molécula de DNA por Watson e Crick, em 1953, e o reconhecimento de que ela era o principal constituinte dos genes, o grande desafio para os cientistas consistia em fazer uma análise detalhada da sua composição nos diversos seres vivos. Sabia-se, também, que as bases nitrogenadas adenina, timina, citosina e guanina, componentes dos nucleotídeos, guardavam relação com o processo do código genético que comandava a produção de proteínas. Mas, várias dúvidas ainda perturbavam os cientistas: onde começa e onde termina um gene? Qual a sua sequência de nucleotídeos? Quantos genes existem em cada espécie de ser vivo?
A procura por respostas a essas perguntas gerou um intenso trabalho de pesquisa e originou um dos ramos mais promissores e espetaculares da biologia atual: a engenharia genética.
A manipulação dos genes decorrente das pesquisas, conduziu à necessidade de compreender o significado de novos conceitos relacionados a essa área.
Entre esses conceitos estão os de enzima de restrição, sítios alvo, eletroforense em geltecnologia do DNA recombinantetécnica do PCR, biblioteca de DNA, sondas, fingerprint etc.
Uma pergunta que você poderia fazer é: porque devo conhecer todos esses conceitos e qual a utilidade deles para a minha vida? Porque para você ter uma opinião sobre transgênicos, pesquisa de paternidade, produção de medicamentos e vacinas e terapia gênica, deve saber sobre o que está falando. Todos nós esperamos que as pesquisas contribuam para a melhoria do bem estar da humanidade e por isso temos que conhecer a principais técnica utilizadas por ela para poder julgá-las justamente.

CLONAGEM

 clonagem é um mecanismo comum de reprodução de espécies de plantas ou bactérias.
Um clone pode ser definido como uma população de moléculas, células ou organismos que se originaram de uma única célula e que são idênticas à célula original. Em humanos, os clones naturais são os gêmeos idênticos que se originam da divisão de um óvulo fertilizado.
A grande revolução da Dolly, que abriu caminho para possibilidade de clonagem humana, foi a demonstração, pela primeira vez, de que era possível clonar um mamífero, isto é, produzir uma cópia geneticamente idêntica, a partir de uma célula somática diferenciada. Para entendermos porque esta experiência foi surpreendente, precisamos recordar um pouco de embriologia.

O núcleo da célula contém os 23 pares de cromossomos
Todos nós já fomos uma célula única, resultante da fusão de um óvulo e um espermatozoide. Esta primeira célula já tem no seu núcleo o DNA com toda a informação genética para gerar um novo ser. O DNA nas células fica extremamente condensado e organizado em cromossomos. Com exceção das nossas células sexuais, o óvulo e o espermatozoide que têm 23 cromossomos, todas as outras células do nosso corpo têm 46 cromossomos. Em cada célula, temos 22 pares que são iguais nos dois sexos, chamados autossomos e um par de cromossomos sexuais:
XX no sexo feminino e XY no sexo masculino. Estas células, com 46 cromossomos, são chamadas células somáticas.
Voltemos agora à nossa primeira célula resultante da fusão do óvulo e do espermatozoide. Logo após a fecundação, ela começa a se dividir: uma célula em duas, duas em quatro, quatro em oito e assim por diante. Pelo menos até a fase de oito células, cada uma delas é capaz de se desenvolver em um ser humano completo. São chamadas de totipotentes. Na fase de oito a dezesseis células, as células do embrião se diferenciam em dois grupos: um grupo de células externas que vão originar a placenta e os anexos embrionários, e uma massa de células internas que vai originar o embrião propriamente dito. Após 72 horas, este embrião, agora com cerca de cem células, é chamado de blastocisto.
    
É nesta fase que ocorre a implantação do embrião na cavidade uterina. As células internas do blastocisto vão originar as centenas de tecidos que compõem o corpo humano. São chamadas de células tronco embrionárias pluripotentes. A partir de um determinado momento, estas células somáticas - que ainda são todas iguais - começam a diferenciar-se nos vários tecidos que vão compor o organismo: sangue, fígado, músculos, cérebro, ossos etc. Os genes que controlam esta diferenciação e o processo pelo qual isto ocorre ainda são um mistério.
O que sabemos é que uma vez diferenciadas, as células somáticas perdem a capacidade de originar qualquer tecido. As células descendentes de uma célula diferenciada vão manter as mesmas características daquela que as originou, isto é, células de fígado vão originar células de fígado, células musculares vão originar células musculares e assim por diante. Apesar de o número de genes e de o DNA ser igual em todas as células do nosso corpo, os genes nas células somáticas diferenciadas se expressam de maneiras diferentes em cada tecido, isto é, a expressão gênica é específica para cada tecido. Com exceção dos genes responsáveis pela manutenção do metabolismo celular (housekeeping genes) que se mantêm ativos em todas as células do organismo, só irão funcionar em cada tecido ou órgão os genes importantes para a manutenção deste. Os outros se mantêm "silenciados" ou inativos.
Texto adaptado de Zatz, Mayana. "Clonagem e células-tronco". Cienc. Cult., jun. 2004, vol. 56, nº 3, pp. 23-27, ISSN 0009-6725.

CÉLULAS TRONCO

células tronco também são conhecidas como células fonte. Elas se tratam de um tipo muito específico de células que são capazes de dar origem a outras células, desempenhando um importantíssimo papel na reposição celular e na regeneração tecidual. Mais especificamente, para uma célula ser considerada célula tronco ela deve, obrigatoriamente, apresentar duas características: divisão contínua e capacidade de diferenciação.
As células-tronco podem se transformar em outros tipos de células necessárias ao organismo. Ilustração: Designua / Shutterstock.com
As células-tronco podem se transformar em outros tipos de células necessárias ao organismo. Ilustração: Designua / Shutterstock.com
A capacidade de divisão contínua, ou auto-replicação, é a capacidade que essas células têm de se multiplicar, gerando células iguais a si. Já a outra característica, o potencial de diferenciação, significa, simplesmente, o potencial que essas células têm de, em condições específicas, poder dar origem ou se transformar em outro tipo de células, com suas formas e funções específicas.
Com relação aos tipos de células tronco, é possível dividi-las em dois grupos, as células tronco embrionárias e as células tronco não embrionárias. Ambos os grupos possuem sua importância e particularidades, sendo que compartilham as mesmas características basilares: potencial de multiplicação e de diferenciação.

Células tronco não embrionárias

As células tronco não embrionárias, também conhecidas como células tronco adultas, estão presentes em pequenas quantidades no organismo, dispersas nos diferentes tecidos. Esse grupo possui um potencial de diferenciação bastante diminuído em relação ao outro, em razão dessa maior restrição elas são categorizadas como células multipotentes. Isso quer dizer que, embora exista determinada restrição em qual tipo celular será originado, há a capacidade dessas células fonte adultas se multiplicarem originando outro grupo de células. Exemplos clássicos desse tipo celular são algumas células epiteliais, da medula óssea, entre outros. Assim, esse tipo de células tronco desempenha importante papel na regeneração tecidual.

Células tronco embrionárias

As células tronco embrionárias se tratam das células oriundas de etapas bastante iniciais do desenvolvimento fetal. Mais especificamente, após a fecundação ocorrem eventos de divisão celular visando aumentar o número de células. Esse grupo de células tronco são as que estão presentes na parte interna do blastocisto. Elas têm alta capacidade de diferenciação, podendo dar origem à quase todos os tipos celulares do organismo. Não obstante, essa capacidade não é plena. Isso ocorre porque existem estruturas específicas que elas não conseguem formar, como os anexos embrionários. Por essa razão são chamadas de células pluripotentes.
Uma outra forma em que as células tronco podem se apresentar são as células totipotentes. Essas, sim, podem gerar todo e qualquer tipo de tecido que compõe o organismo, inclusive a porção fetal da placenta. Nesse caso, as células que representam esse grupo são os blastômeros, ou seja, as células iniciais da clivagem do zigoto em etapas anteriores ao blastocisto. Dessa forma, as células tronco embrionárias apresentam grande importância no desenvolvimento e crescimento do organismo.
Justamente o fato de essas células tronco embrionárias terem o potencial para gerar todos os tipos celulares e seus respectivos tecidos de um organismo formado é que fez com que a medicina moderna despertasse interesse na área. Isso ocorre porque o avanço de pesquisas mostra que as células tronco podem ser uma saída para doenças degenerativas e, até mesmo, para perda de órgãos completos, ou de suas funções, decorrentes de acidentes ou de doenças deletérias.
Enfim, as células tronco se tratam de toda célula capaz de se multiplicar e diferenciar, sendo distinguidos dois tipos: as adultas e as embrionárias. Assim, esse é uma área com uma quantidade razoável de conhecimento acumulado e ainda está em plena expansão, justamente por se tratar de uma excelente alternativa para a cura ou melhora na qualidade de vida de indivíduos com diversas doenças, como Mal de Parkinson, alguns tipos de diabetes, remoção de órgão em razão de câncer, entre diversas outras.
Bibliografia:
Junqueira, L. C. & Carneiro, J. Biologia Celular e Molecular. 9ª Edição. Editora Guanabara Koogan. 338 páginas. 2012.
Zatz, M. “Células Tronco”. Disponível em: http://www.ghente.org/temas/celulas-tronco/
LaNCE (Laboratório Nacional de Células-tronco Embrionárias). “Células tronco, o que são?”. Disponível em: http://www.lance-ufrj.org/ceacutelulas-tronco.html

Biotecnologia

biotecnologia é uma área que visa desenvolver produtos e processos biológicos com a ajuda da ciência e da tecnologia. A Organização das Nações Unidas (ONU) classifica biotecnologia como “qualquer aplicação tecnológica que utiliza sistemas biológicos, organismos vivos, ou seres derivados, para fabricar ou modificar produtos ou processos para utilização específica”.



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A biotecnologia abrange diferentes áreas do conhecimento que incluem a ciência básica (como biologia molecularmicrobiologia, etc.), a ciência aplicada (como técnicas imunológicas, químicas e biológicas) com tecnologias diversas (como informática, robótica e controle de processos).
O profissional de biotecnologia é multidisciplinar, pois entende de todas – ou quase todas – as áreas citadas. Seu alvo é sempre melhoramento genético, criação e gerenciamento de novos produtos como medicamentos, ingredientes para alimentos ou até indivíduos como plantas.
engenharia genética ocupa uma posição de destaque nessa área como tecnologia inovadora por permitir subsidiar métodos tradicionais de produção ou por permitir a obtenção de produtos inteiramente novos como os transgênicos. A biotecnologia age como uma ferramenta inovadora da vida cotidiana com impactos em vários setores produtivos e oferecendo desenvolvimento para várias nações.
ma aplicabilidade constante da biotecnologia é na indústria:
  • Indústria farmacêutica: desenvolvimento de novas drogas, produção e melhoramento de antibióticosvacinas, estabelecimentos de terapias gênicas e demais projetos para tratamentos de doenças em animais e plantas;
  • Indústrias de análises: desenvolvimento de testes de diagnósticos clínicos. Alimentícios agrícolas e ambientais;
  • Indústria da agricultura: desenvolvimento de uma gama de variedades de remédios para plantas, sementes mais resistentes a pragas e condições climáticas, pesticidas menos impactantes para a saúde humana e ambiental etc;
  • Indústria alimentícia: produção, controle e melhoramento de alimentos e bebidas;
  • Indústria química: produção de insumos químicos, enzimas e proteínas recombinantes;

Mercado de trabalho

A demanda por bacharéis e tecnólogos em biotecnologia só aumenta visto o desejo constante das nações em se desenvolver para enfrentar desafios como a maior produção de alimentos, as constantes epidemias, as mutações de vírus e bactérias que antes estavam controladas, a necessidade do mercado por produtos menos impactantes e mais fortes etc.
Além disso, outras áreas que utilizam a biotecnologia, como os cosméticos, estão crescendo muito principalmente no Brasil. Uma série de produtos para cabelo e pele, além de maquiagens, aparecem todos os anos com propostas cada vez mais interessantes de tratamento de beleza sem cirurgias. Para isso, as empresas privadas investem pesado em profissionais de biotecnologia.
Referências bibliográficas:

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