Como os genes são projetados?
Introdução
Um gene é constituído em média por 3000 "códigos-silabas", e é uma parte da informação genética razoavelmente grande para ser transferida.
1. O gene desejado é extraído do ADN da célula fornecedora. As técnicas especiais que são usadas, não importam no momento.
2. Um gene é demasiadamente pequeno para ser introduzido com algum tipo do microcirurgia, conseqüentemente, algum portador ("vetor") é requerido para introduzir o gene na célula e no ADN do receptor.
Métodos para a inserção do gene
Diferentes meios são usados para carregar o gene desejado com o material da hereditariedade. Para plantas, o método o mais comum é o uso de uma bactéria, Agrobacterium tumefasciens. Este método é, entretanto, inútil para cereais. Para esses é usada a inserção com um "canhão de genes" ou micro-injeção. Para animais são usados determinados vírus. Estes métodos serão descritos adiante.
1. Bactérias como portadores do gene
As bactérias, como a conhecida Agrobacterium tumefasciens, têm a habilidade de induzir um tipo de tumor benigno na planta que infecta. Isto ela consegue introduzindo alguns de seus genes no ADN da planta. Na engenharia genética, o gene que se quer introduzir é enganchado ao ADN bacteriano. As células receptoras são então expostas à bactéria, de modo que se tornem infectadas. O ADN bacteriano com o gene projetado é introduzido no ADN do receptor.
2. Vírus como portadores do gene
Os vírus são partes de ADN encapsulados num escudo de proteína. Na infecção, o ADN viral se incorpora à célula e liga-se ao núcleo. Lá o ADN do vírus força a célula a fazer milhares de cópias do vírus. Os vírus usados para transferência do gene são modificados de modo não induzirem a célula a copiá-los. Introduzirão o ADN desejado no ADN do receptor de maneira similar como a Agrobacterium tumefasciens na bactéria. Junto com ele alguns genes do vírus também são introduzidos.
3. Métodos mecânicos
O canhão de genes
Usam-se grânulos ouro muito pequenos como esferas do canhão. O gene desejado "é colado" sobre à superfície da esfera. A esfera é então disparada no núcleo da célula.
Micro-injeção
Uma solução com o gene desejado é injetada na célula.
Diferentes meios são usados para carregar o gene desejado com o material da hereditariedade. Para plantas, o método o mais comum é o uso de uma bactéria, Agrobacterium tumefasciens. Este método é, entretanto, inútil para cereais. Para esses é usada a inserção com um "canhão de genes" ou micro-injeção. Para animais são usados determinados vírus. Estes métodos serão descritos adiante.
1. Bactérias como portadores do gene
As bactérias, como a conhecida Agrobacterium tumefasciens, têm a habilidade de induzir um tipo de tumor benigno na planta que infecta. Isto ela consegue introduzindo alguns de seus genes no ADN da planta. Na engenharia genética, o gene que se quer introduzir é enganchado ao ADN bacteriano. As células receptoras são então expostas à bactéria, de modo que se tornem infectadas. O ADN bacteriano com o gene projetado é introduzido no ADN do receptor.
2. Vírus como portadores do gene
Os vírus são partes de ADN encapsulados num escudo de proteína. Na infecção, o ADN viral se incorpora à célula e liga-se ao núcleo. Lá o ADN do vírus força a célula a fazer milhares de cópias do vírus. Os vírus usados para transferência do gene são modificados de modo não induzirem a célula a copiá-los. Introduzirão o ADN desejado no ADN do receptor de maneira similar como a Agrobacterium tumefasciens na bactéria. Junto com ele alguns genes do vírus também são introduzidos.
3. Métodos mecânicos
O canhão de genes
Usam-se grânulos ouro muito pequenos como esferas do canhão. O gene desejado "é colado" sobre à superfície da esfera. A esfera é então disparada no núcleo da célula.
Micro-injeção
Uma solução com o gene desejado é injetada na célula.
Entediante e caro
O que os métodos de inserção têm em comum é a impossibilidade de se controlar onde o gene se unirá. É um procedimento completamente aleatório. Assim o ADN introduzido pode ser enganchado no ADN do receptor em qualquer lugar. É uma questão de sorte se acontecer de unir-se na pequena parte do ADN ativo, e mesmo assim há o risco de que a inserção tenha ocorrido em tal lugar que o resultado venha a ser um organismo desfigurado, fraco ou tendente a adoecer (fato que é observado freqüentemente).
A engenharia genética é, portanto, um procedimento entediante e muito caro. Somente uma proporção pequena de todas as tentativas resultará em um organismo que pareça "substancialmente equivalente" com as contrapartes naturais. Mas mesmo assim ele pode ter uma anormalidade química perigosa à saúde daqueles que o comem. O problema é que não há nenhum método inteiramente confiável para detectar tais substâncias perigosas. E os métodos existentes para testar a segurança são muito caros e consomem muito tempo.
Eis porque a indústria da biotecnologia vem se esforçando tanto para convencer os legisladores a considerarem a engenharia genética como apenas uma variação da reprodução natural. Sendo assim, podem acusar as autoridades de injusta discriminação com seus produtos. Se os alimentos oriundos dos organismos convencionalmente produzidos não precisam ser testados, porque os alimentos dos organismos produzidos com a engenharia genética devem sê-lo? Infelizmente, num primeiro confronto, a indústria foi bem sucedida com esta estratégia, pois conseguiu que os legisladores acreditassem que não há nenhuma diferença importante entre a engenharia genética e a reprodução convencional. Esta reivindicação não tem, entretanto nenhuma base científica, (veja em "A Reprodução convencional é fundamentalmente diferente da engenharia genética?". E mais, as diferenças são tão importantes que se forem negligenciadas, os consumidores estarão expostos a sérios riscos potenciais à saúde.
O problemático “pacote de inserção"
Os proponentes da biotecnologia não mencionam que o gene desejado é raramente introduzido sozinho. Para fazer uma inserção bem sucedida e eficaz, outros genes, tirados de vários organismos, inclusive vírus, plantas ou bactérias são necessários serem adicionados ou não. Além dos genes do portador, mencionado acima, há outras categorias importantes de ADN que geralmente são adicionadas no “pacote de inserção". Estes são em geral genes marcadores, promotores e genes de penetração na barreira da espécie.
Marcadores
Não há nenhuma maneira de se prever que a inserção foi bem sucedida, por isso algum tipo de "gene marcador" é usado junto com o gene desejado. O sucesso da inserção é testado adicionando-se algum antibiótico à cultura da célula receptora.
A idéia é descobrir quais as resistentes ao antibiótico. As células que sobrevivem à exposição ao antibiótico são aquelas que carregam um gene da resistência introduzido com sucesso. Então, provavelmente, o gene desejado foi introduzido também. O marcador mais comum é de um gene que confere resistência à kanamicina, um antibiótico que pertence a um valioso grupo de antibióticos. Mesmo que hoje se o próprio não seja muito usado, relaciona-se com outros antibióticos valiosos, e há uma tendência para a resistência. A resistência à kanamicina pode também conferir resistência a seus parentes. Um outro marcador, usado no milho “Basta”
da Novartis, é um gene que confere resistência à ampicilina, um antibiótico de grande valor e muito usado.
Suspeita-se que os marcadores de antibióticos dos genes podem conduzir a um aumento das bactérias que são resistentes aos antibióticos.
Continua...
Fonte: Physicians and Scientists for Responsible Application of
Science and Technology - A Global Network -
http://www.psrast.org/
Science and Technology - A Global Network -
http://www.psrast.org/
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