O que é a tecnologia de DNA recombinante?

DNA recombinante, ou rDNA, é um DNA formado pela combinação de DNA de diferentes fontes através de um processo chamado recombinação genética. Muitas vezes, as fontes são de diferentes organismos. De um modo geral, DNA de organismos diferentes tem a mesma estrutura geral química. Por esse motivo, é possível criar DNA a partir de diferentes fontes combinando cadeias.

Principais Takeaways

O DNA recombinante tem inúmeras aplicações na ciência e na medicina. Um uso bem conhecido de DNA recombinante está na produção de insulina. Antes do advento dessa tecnologia, a insulina vinha em grande parte de animais. A insulina agora pode ser produzida com mais eficiência usando organismos como E. coli e fermento. Ao inserir o

Na década de 1970, os cientistas encontraram uma classe de enzimas que separavam o DNA em nucleotídeo combinações. Essas enzimas são conhecidas como enzimas de restrição. Essa descoberta permitiu que outros cientistas isolassem o DNA de diferentes fontes e criassem a primeira molécula artificial de rDNA. Outras descobertas se seguiram e hoje existem vários métodos para recombinar o DNA.

Enquanto vários cientistas foram fundamentais no desenvolvimento desses processos de DNA recombinante, Peter Lobban, um estudante de graduação sob a tutela de Dale Kaiser, no Departamento de Bioquímica da Universidade de Stanford, é geralmente creditado como sendo o primeiro a sugerir a idéia de recombinante. DNA. Outros em Stanford foram fundamentais no desenvolvimento das técnicas originais usadas.

Embora os mecanismos possam diferir amplamente, o processo geral de recombinação genética envolve as seguintes etapas.

1. Um gene específico (por exemplo, um gene humano) é identificado e isolado.
2. Esse gene é inserido em um vetor. Um vetor é o mecanismo pelo qual o material genético do gene é transportado para outra célula. Os plasmídeos são um exemplo de um vetor comum.
3. O vetor é inserido em outro organismo. Isso pode ser conseguido por um número de diferentes transferência de genes métodos como sonicação, microinjeções e eletroporação.
4. Após a introdução do vetor, as células que possuem o vetor recombinante são isoladas, selecionadas e cultivadas.
5. O gene é expresso para que o produto desejado possa eventualmente ser sintetizado, geralmente em grandes quantidades.

A tecnologia de DNA recombinante é usada em várias aplicações, incluindo vacinas, produtos alimentícios, produtos farmacêuticos, testes de diagnóstico e culturas geneticamente modificadas.

Vacinas com proteínas virais produzidas por bactérias ou levedura de genes virais recombinados são considerados mais seguros do que aqueles criados por métodos mais tradicionais e contendo partículas virais.

Como mencionado anteriormente, a insulina é outro exemplo do uso da tecnologia de DNA recombinante. Anteriormente, a insulina era obtida de animais, principalmente do pâncreas de porcos e vacas, mas usando substâncias recombinantes. A tecnologia do DNA para inserir o gene da insulina humana em bactérias ou leveduras facilita a produção de maior quantidades.

Vários outros produtos farmacêuticos, como antibióticos e substituições de proteínas humanas, são produzidas por métodos semelhantes.

Vários produtos alimentares são produzidos usando a tecnologia de DNA recombinante. Um exemplo comum é a enzima quimosina, uma enzima usado na fabricação de queijo. Tradicionalmente, é encontrado no coalho, preparado a partir do estômago dos bezerros, mas produzindo a quimiosina através da engenharia genética é muito mais fácil e rápida (e não requer a matança de jovens animais). Hoje, a maioria do queijo produzido nos Estados Unidos é feita com quimosina geneticamente modificada.

A tecnologia de DNA recombinante também é usada no campo de testes de diagnóstico. Os testes genéticos para uma ampla gama de condições, como fibrose cística e distrofia muscular, se beneficiaram do uso da tecnologia de rDNA.

A tecnologia de DNA recombinante tem sido usada para produzir culturas resistentes a insetos e herbicidas. As culturas resistentes a herbicidas mais comuns são resistentes à aplicação de glifosato, um herbicida comum. Essa produção agrícola não é isenta de problemas, pois muitos questionam a segurança a longo prazo dessas culturas geneticamente modificadas.

Os cientistas estão entusiasmados com o futuro da manipulação genética. Embora as técnicas no horizonte sejam diferentes, todas têm em comum a precisão com a qual o genoma pode ser manipulado.

Um exemplo é o CRISPR-Cas9. É uma molécula que permite a inserção ou exclusão de DNA de maneira extremamente precisa. CRISPR é um acrônimo para "Repetições palindrômicas curtas regularmente intercaladas em cluster", enquanto Cas9 é uma abreviação de "proteína 9 associada ao CRISPR". Nos últimos anos, a comunidade científica ficou entusiasmada com as perspectivas de seu uso. Os processos associados são mais rápidos, mais precisos e mais baratos que outros métodos.

Embora muitos dos avanços permitam técnicas mais precisas, questões éticas também estão sendo levantadas. Por exemplo, porque temos a tecnologia para fazer algo, isso significa que devemos fazê-lo? Quais são as implicações éticas de testes genéticos mais precisos, principalmente no que se refere a doenças genéticas humanas?

Desde o trabalho inicial de Paul Berg, que organizou o Congresso Internacional sobre Moléculas de DNA Recombinantes em 1975, até o atual diretrizes estabelecidas pelos Institutos Nacionais de Saúde (NIH), várias preocupações éticas válidas foram levantadas e endereçado.

As diretrizes do NIH observam que elas "detalham práticas de segurança e procedimentos de contenção para pesquisas básicas e clínicas envolvendo recombinantes ou sintéticos. moléculas de ácido nucleico, incluindo a criação e utilização de organismos e vírus que contêm ácido nucleico recombinante ou sintético moléculas ". As diretrizes foram elaboradas para fornecer aos pesquisadores diretrizes de conduta adequadas para a realização de pesquisas em este campo.

Os bioeticistas sustentam que a ciência deve sempre ser eticamente equilibrada, de modo que o avanço seja benéfico para a humanidade, e não prejudicial.

• Kochunni, Deena T. e Jazir Haneef. "5 etapas na tecnologia de DNA recombinante ou na tecnologia RDNA". 5 etapas na tecnologia de DNA recombinante ou na tecnologia RDNA ~, www.biologyexams4u.com/2013/10/steps-in-recombinant-dna-technology.html.
• Ciências da Vida. "A invenção da tecnologia de DNA recombinante LSF Magazine Medium." Medium, LSF Magazine, 12 de novembro 2015, medium.com/lsf-magazine/the-invention-of-recombinant-dna-technology-e040a8a1fa22.
• “Diretrizes NIH - Escritório de Política Científica.” National Institutes of Health, Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos EUA, osp.od.nih.gov/biotechnology/nih-guidelines/.