Célula Sintética - Pai é um computador

Todas as respostas e dúvidas sobre essa célula provavelmente não vão ter resposta, afinal atualmente não há muitas informações sobre ela em si. Tudo que a equipe Bio Biologist conseguiu juntar de informações estão a seguir, aproveitem.

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-feira(20/05/2010)
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.
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.

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 fermento. As enzimas de correção de DNA presentes no fermento 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 Mycoplasma 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.

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.

Fonte: Uol Notícias
Revista Veja

Nenhum comentário:

Postar um comentário