Clonagem do DNA e Construção do DNA Recombinante
Para formar um DNA recombinante , usamos enzimas de restrição para cortar pontos específicos no DNA de um organismo e transplantar o pedaço cortado para outro organismo diferente. Esse organismo passa a fazer várias cópias idênticas do DNA estranho. As bactérias possuem , além do DNA principal, um pequeno DNA circular , chamado de plasmídeo, no qual estão , com frequência , genes que dão a elas resistência a antibióticos. No processo para formar um DNA recombinante , é comum utilizarmos o plasmídeo. Ele tem apenas uma cópia para cada tipo de sequência de reconhecimento da enzima de restrição, ele não se fragmenta, apenas abre o anel de DNA onde está a sequência de reconhecimento. Isso permite que, nesse local, se introduza um fragmento de DNA de outra espécie , mantendo a integridade do plasmídeo. Esse fragmento de DNA estranho, que pode ser de uma célula humana e responsável por determinada proteína , deve ser obtido com a mesma enzima de restrição, pois , assim , suas extremidades serão complementares às do plasmídeo cortado. Depois que recebe o fragmento de DNA humano, o plasmídeo torna-se um DNA recombinante , isto é , uma molécula formada pela união de duas ou mais moléculas de DNA não encontradas juntas na natureza , e é introduzido na bactéria , que passa a produzir , por exemplo, uma proteína humana. Quando a bactéria se reproduz , o DNA recombinante também se replica e passa para as novas bactérias. Esse processo de produção de cópias idênticas de DNA é chamado clonagem de DNA , Clonagem molecular ou clonagem gênica. O resultado é a formação de uma colônia de bactérias capazes de sintetizar substâncias úteis ao ser humano. Como é relativamente simples manter a bactéria se reproduzindo em laboratório , é possível produzir essas substâncias em escala comercial. Um exemplo é a produção de insulina , hormônio secretado pelo pâncreas que controla a utilização de glicose pela célula. Os indivíduos portadores de diabete tipo I não produzem esse hormônio e , por isso , apresentam deficiência na utilização da glicose , com sérias consequências para a saúde. Antes da engenharia genética , a insulina utilizada pelos diabéticos era de origem suína e bovina , mas uma desvantagem desse processo é o tempo para produção e purificação do hormônio, pois eram necessárias toneladas de pâncreas de porcos e bois para garantir a produção dessa substância para uso comercial. Além disso, como não é exatamente igual ao humano, ele pode provocar reação alérgica em alguns pacientes. Além da insulina , são produzidos hormônios, como o hormônio do crescimento , a eritropoetina (que estimula a produção de glóbulos vermelhos), diversos tipos de vacina , como a contra a hepatite B, o interferon, que combate infecções virais, e outros medicamentos e fatores coagulantes para pessoas portadoras de hemofilia , doença genética em que faltam fatores que atuam na coagulação do sangue. Esses fatores podem ser obtidos do plasma , mas , além de serem um recurso limitado, têm de passar por processos para eliminar possíveis vírus. Os fatores obtidos por engenharia genética estão livres da contaminação por vírus que podem estar presentes no plasma humano. Organismos nos quais se tenha introduzido DNA de outra espécie ou DNA modificado da mesma espécie são chamados organismos geneticamente modificados (OGM) ou transgênicos. As bactérias com o DNA recombinante são um exemplo de transgênicos. Hoje em dia, além de bactérias, há também muitos animais e plantas transgênicos. Em alguns casos, os vírus são usados como vetores , visto que penetram na célula hospedeira com facilidade. Há várias técnicas para se introduzir um gene em uma célula: ela pode ser infectada com vírus que levam o gene em questão; com micropipetas que perfuram a membrana e injetam o gene na célula; com uma espécie de "canhão" de genes que atira partículas microscópicas de ouro ou tungstênio com moléculas de DNA aderidas à superfície dessas partículas (técnica conhecida como biobalística); com auxílio da Agrobacterium Tumefaciens, bactéria que tem capacidade natural de transferir parte de seu material genético para o genoma de algumas plantas. Pesquisadores da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, da Universidade de São Paulo, introduziram um gene de ervilha em células e eucalipto e criaram um eucalipto transgênico , para que a nova planta produza mais biomassa e , portanto, mais celulose.
