Apresentação

A leitura e a decifração do genoma de todos os seres vivos, das plantas ao homem e outros animais, criam novas perspectivas para a concretização do sonho ancestral de melhorar e prolongar a vida do ser humano.

Com o avanço obtido na biotecnologia, abrem-se caminhos para o surgimento de novas empresas, profissões e produtos.

Clones, alimentos transgênicos, projetos Genoma, bioética, PCR, “fingerprint”, técnicas do DNA recombinante, plasmídios, enzimas de restrição, terapias gênicas... Vocabulário novo, constituído por palavras que, de tão repetidas, acabaram se tornando familiares – embora não saibamos ao certo a que se referem – e que, nos últimos anos, povoam os noticiários das rádios, os “especiais” das televisões e as reportagens dos jornais.

Algumas realidades, muitas promessas. Curar o câncer e as doenças hereditárias; produzir remédios abundantes e baratos, fabricar vacinas sob medida, fazer crescer órgãos em laboratório para transplante, aumentar a longevidade, controlar as pragas agrícolas sem envenenar o ambiente, produzir alimentos em quantidade, erradicar a fome no planeta, e, quem sabe, até “ressuscitar” um dia animais extintos... Há o outro lado da questão, que preocupa bastante: o da má utilização desse conhecimento; o homem deve saber se impor limites éticos, pois, quanto maior o poder, maior deve ser também a responsabilidade.

O modo de vida humano tem sido profundamente alterado pela revolução da informática. O final do século XX foi dos computadores.

O século XXI será o Século da Biologia.

Da Estrutura do DNA aos Projetos Genoma

1. O advento da Biologia Molecular

Principalmente a partir da década de 1940, vários cientistas desenvolveram as bases modernas da Biologia Molecular, que é o estudo da estrutura e função das moléculas biológicas

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Em 1944, Avery, MacLeod e McCarty demonstraram que o ácido desoxirribonucléico (DNA) continha a informação genética. 


Microfotografia de partículas do vírus T4 infectando uma célula bacteriana (Escheruchia coli)

A capacidade do DNA de controlar a célula foi provada em 1952, pela experiência com vírus bacteriófagos realizada por Hershey e Chase.

2. A estrutura do DNA

A composição química do DNA, formada por nucleotídeos, já era conhecida no início do século XX, mas só em 1950 Chargaff mostrou que a distribuição dos nucleotídeos, identificados por suas bases nitrogenadas, obedecia a um padrão, no qual a quantidade de adenina era igual à de timina, e a de guanina, igual à de citosina.

A partir disso e utilizando dados sobre a molécula do DNA obtidos por meio de cristalografia de raios X por Rosalind Franklin, em 1953 Watson e Crick propuseram o modelo de dupla hélice do DNA: duas cadeias de nucleotídeos enroladas em espiral e ligadas entre si pelas bases. A estrutura em dupla hélice permitiu explicar o processo de duplicação do material genético (pela separação das duas cadeias e a formação de cadeias complementares) e a produção do RNA, responsável pela síntese protéica, que permite o controle da atividade celular

O conhecimento da estrutura do DNA motivou estudos que possibilitaram entender a autoduplicação (1956), decifrar o código genético dos aminoácidos (1960), explicar o processo de transcrição, pelo qual o DNA sintetiza RNA (1961), e descrever o processo de tradução da informação genética do RNA para sintetizar proteínas (1962)

3. Enzimas de restrição

Na década de 1970, descobriu-se que muitas bactérias possuem enzimas capazes de cortar segmentos de DNA estranhos que eventualmente penetram na célula bacteriana.

Chamadas enzimas (ou endonucleases) de restrição, elas cortam a molécula em regiões específicas e dividem o DNA em segmentos.

As bactérias possuem mecanismos que impedem a ação das suas enzimas de restrição contra o seu próprio DNA.

4. Bactérias e plasmídios

As bactérias apresentam freqüentemente pequenos segmentos circulares de DNA, os plasmídios, independentes do cromossomo bacteriano. Os plasmídios podem ser transferidos de uma bactéria para outra, permitindo a transmissão de genes. Assim, eles são segmentos de DNA exportáveis.