A engenharia genética permite manipular directamente os genes de determinados organismos com objectivos práticos. São várias as aplicações da Engenharia Genética e as técnicas utilizadas. O objectivo da engenharia genética consiste em isolar e transferir genes, responsáveis pela produção de certas substâncias (por exemplo, as proteínas), para outros seres vivos que não produziam estas substâncias, de modo a serem funcionais nestes seres.
Tecnologia de DNA recombinante
Permite combinar na mesma molécula de DNA genes provenientes de fontes diferentes, mas não necessariamente de espécies diferentes, dando origem a uma molécula de DNA recombinante (rDNA).
Quais os objectivos de clonar genes?
1)Produção de uma grande quantidade de um gene específico.
2) Produção de grandes quantidades de uma proteína codificada num gene
Enzimas de restrição
As primeiras enzimas de restrição foram obtidas a partir de microrganismos e têm um papel de defesa contra a invasão de DNA estranho (por exemplo, vírico).
Quando esta invasão acontece, as enzimas de restrição cortam a porção de DNA de forma específica – processo designado restrição, não danificando a molécula original.
Características das enzimas de restrição
São as enzimas chave no processo de clonagem de genes ou fragmentos de DNA.
Foram obtidas a partir de microrganismos, nos quais fazem parte de um sistema de defesa à invasão de DNA estranho (expl. Vírus).
Cortam o DNA em locais específicos, inactivando-o mas não digerindo o DNA endógeno que se encontra modificado em certas sequências.
Reconhecem sequências específicas de DNA em cadeia dupla (tipicamente sequências de 4 ou 6 nucleótidos)
Vectores
Um vector é uma entidade, constituída por DNA, que transfere o DNA de uma célula ou de um organismo dador para a célula de um organismo receptor. Os vectores mais utilizados são os plasmídeos e os bacteriófagos. Os plasmídeos são pequenas moléculas circulares de DNA que ocorrem em algumas bactérias, leveduras e células vegetais.
Características dos vectores:
a) Contêm uma origem de replicação que lhes permitem dividirem-se no hospedeiro.
b) Têm locais onde cortam enzimas de restrição e é possível introduzir (clonar) fragmentos de DNA.
c) Possuem marcas de selecção (como um gene que codifica resistência a um antibiótico que permite seleccionar hospedeiros que contêm o vector.
A obtenção e expressão de uma molécula de rDNA ocorre do seguinte modo:
Selecciona-se uma molécula de DNA dadora, contendo o gene com interesse que se pretende transferir e clonar, e um vector adequado.
A molécula de DNA e o vector são tratados com a mesma enzima de restrição, que corta as duas moléculas em regiões com a mesma sequência de nucleótidos
Misturam-se os fragmentos de restrição da molécula de DNA e o vector, e juntam-se ligases do DNA. O vector e os fragmentos de restrição emparelham pelas extremidades coesivas, que são complementares, e a ligase estabelece a ligação.
O vector, contendo o DNA dador, é transferido para uma molécula ou organismo receptor. O DNA dador é incorporado no genoma da célula ou do organismo receptor, que passa a possuir um DNA recombinante.
Um meio selectivo ou testes químicos permitem identificar as células que exprimem o gene desejado. No processo descrito formam-se fragmentos de restrição que não têm o gene desejado e nem todas as células receptoras incorporam o DNA dador. Fonte: www.miguelcorreia25.googlepages.com/fundamentosdeengenhariagen%C3%A9tica2
A técnica de PCR (Reacção Polimerase em Cadeia), amplamente utilizada em laboratórios de pesquisa e clínicos, consiste em produzir automaticamente milhões de cópias de um único segmento de DNA. Tal façanha depende da habilidade das enzimas copiadoras de DNA.
