Bactérias Transgênicas
Então, vamos lá.
Bactérias transgênicas é sem sombra de dúvidas, dentre os projetos da microbiologia presentes no Enem, tal como os mecanismos de biotecnologia, o assunto mais recorrente.
Por quê?
Afinal de contas, com o emprego da transgenia em micro-organismos bacterianos, a gente consegue ter uma inúmera quantidade de técnicas para uso humano.
Desde a produção de medicamentos, desde a desinfecção de locais contaminados e dentre outros processos, por exemplo, a criação de medicamentos, antibióticos, alimentos, a indústria têxtil, a indústria farmacológica, inúmeras aplicações.
E para que a gente entenda o processo de transgenia, eu preparei aqui um esqueminha com algumas montagens explicando o processo, passo a passo, bem detalhado, para que fique claro para todo mundo.
Por quê?
Porque volta e meia essa questão aparece no Enem e às vezes a gente erra simplesmente por desconhecer como funciona a técnica.
Beleza?
Então acompanha aqui, gente.
Primeira coisa, olha só: lembrem-se que bactérias são micro-organismos procariontes.
Isso significa dizer que o DNA bacteriano é único.
Então bactérias possuem um único cromossomo.
DNA bacteriano só têm um cromossomo.
Esse cromossomo, ele não é circular.
Ele é um cromossomo linear, não é?
Ele é soltinho lá.
Ele também não possui as histonas, que são aquelas proteínas que condensam o DNA, transformando-o num cromossomo em forma de X, que nem acontece nos organismos eucariontes.
Portanto, a bactéria tem esse DNA meio discoide aqui, não é, meio linear.
Além disso, bactérias têm um DNA extracromossômico.
Está lá ele, olha, em forma de anel, que a gente chama de plasmídeo.
É nesse cara que a gente tem interesse na hora de produzir alguma técnica que envolva bactérias transgênicas.
Beleza?
Então aqui está a nossa bactéria, com o nosso plasmídeo, e vamos supor que a gente vai ter interesse em inserir ou retirar um gene que está presente nessa bactéria.
O próximo passo, gente, está aqui, olha.
Eu pego o DNA que eu tenho interesse em extrair o gene, por exemplo, esse DNA pode ser um DNA da insulina humana para a produção da insulina sintética.
Esse DNA pode ter o gene da vitamina C, não é, para produzir mais vitamina C, no caso, por exemplo, de espécies de alfaces transgênicas.
Esse DNA pode ter a vitamina A, que é acrescentada, por exemplo, na espécie de arroz dourado, para a produção, não é, de mais quantidade de vitamina A.
Ou seja, independente do gene em que eu tenho interesse, eu vou pegar esse DNA e vou ter que quebrá-lo.
Vou passar por um processo de clivagem.
Mas a gente não vai chegar lá, por enquanto.
Então, beleza.
Eu tenho a bactéria com o plasmídeo, que é esse DNA extracromossômico, e o gene em que eu tenho interesse.
Bom, a segunda parte do processo é eu isolar o plasmídeo bacteriano.
Para quê, isso?
Porque quando eu extraio esse plasmídeo dessa bacteriazinha e o coloco, por exemplo, no meio de cultura, para proliferar, eu consigo fazer com que ao jogar o DNA de interesse em contato com
esse plasmídeo, ocorra um fenômeno muito importante que a prova do Enem, inclusive, cobra o nomezinho.
Então, beleza.
Eu tenho o DNA de interesse e agora eu o tiro daonde ele se encontra e através de uma técnica de quebra enzimática, que a gente conhece como clivagem, esse DNA vai ser todo fragmentado.
Então eu peguei o DNA em que eu tinha interesse, fragmentei.
Peguei uma bactéria e extraí, isolei o plasmídeo, que é esse DNA bacteriano.
Agora, é como se eu tivesse um quebra-cabeça faltando peças e várias peças aleatórias que podem se juntar a esse quebra-cabeça.
Esse processo é o que a prova vai pedir para vocês.
Qual é o nome da técnica aonde o DNA bacteriano se liga com o DNA de interesse?
Então, cuidado com isso aí.
Depois que eu tirei e isolei o gene de interesse quebrado ali, eu o jogo em contato com esse plasmídeo.
Olha o que que vai ocorrer agora, gente.
O plasmídeo, que é esse DNA com várias peças de um quebra-cabeça faltando, é colocado em contato com várias peças de um quebra-cabeça qualquer, em que eu tenho interesse.
Para que haja a exata conexão do gene em que eu tenho interesse com o DNA plasmidial, deve haver um pareamento daquelas fitas do DNA.
Lembrem-se que o DNA, o A vai parear com duas ligações no T e o C vai parear com três ligações no G.
Então, o que eu estou colocando, em via de regra, deste gene de interesse são vários fragmentos de sequencinhas de DNA.
Isso é um gene, não é?
O gene é uma sequência de DNA que expressa uma proteína.
Beleza.
Após eu ter colocado esse gene em contato com o DNA do plasmídeo, olha o que que vai acontecer, olha.
Eu vou ter lá, agora, o meu DNA plasmidial com várias pequenas partes do genezinho em que eu tenho interesse.
Para quem lembra dos primeiros filmes do Homem-Aranha, quando ele era picado pela aranha, ocorria a exata ligação do DNA dele, do Peter Parker, com o DNA da aranha.
Aí ele virou o Homem-Aranha.
Poderia ser verdade isso, na vida real.
Mas não acontece.
Beleza, gente.
Agora, o plasmídeo mais o DNA em que eu tinha interesse, o gene em que eu tinha interesse, chama-se DNA plasmidial recombinante.
Guardem esse nome.
Agora nós vamos ter um DNA plasmidial, porque a origem desse DNA é da bactéria, portanto, do plasmídeo, recombinante, porque eu joguei aqui aquele genezinho em que eu tinha interesse.
Beleza.
Essa é a primeira etapa do processo.
Agora eu tenho um DNA da bactéria com os genes que eu tinha interesse em expressar.
Beleza?
Está, e agora, qual é o processo?
Eu tenho que jogar isso dentro de alguma coisa.
Então o próximo processo é incorporar esse plasmídeo dentro, por exemplo, de uma célula bacteriana.
E é exatamente isso que a gente vai fazer.
Olha lá, olha.
Deixa eu baixar aqui, um pouquinho.
Baixar um pouquinho, aqui é técnica.
Agora a gente já sabe o que a gente tem que fazer.
Então a gente tem que colocar esse DNA plasmidial dentro de uma bactéria.
Quando a gente coloca esse DNA plasmidial recombinante dentro de uma bactéria e, não basta só colocar ele lá dentro, está, gente?
Tem que haver a aceitação dessa bactéria.
Após esse processo de aceitação bacteriana, a gente vai ter o que a gente chama de bactéria recombinante.
Então vamos recapitular o processo.
Nós saímos de uma bactéria normal, onde a gente extraiu o plasmídeo.
Juntamente com esse plasmídeo, nós pegamos um DNA em que tinha interesse, que sofreu um processo de quebra e jogamos esses fragmentos de DNA em contato com o DNA plasmidial que a gente tinha extraído dessa bactéria doadora.
A gente pode chamar essa bactéria aqui, de doadora, certo?
Ela doou o plasmídeo dela.
Beleza, e agora?
Agora, a gente tem o DNA plasmidial com o gene de interesse.
A gente pega esse DNA plasmidial, que a gente vai chamar de DNA recombinante, e o coloca para dentro de uma célula bacteriana.
E, para que o processo se conclua, a célula bacteriana tem que aceitar este gene, porque pode acontecer de ele entrar aqui e a célula expulsá-lo.
E aí não serve.
Na grande maioria das vezes a gente usa linhagens de bactérias, nesse caso aqui, receptoras específicas.
Ela aceitou aquele DNA plasmidial recombinante que eu tinha.
Agora, nós temos uma bactéria recombinante.
Essa bactéria receptora virou uma bactéria recombinante.
Está.
Beleza.
Estou entendendo, professor.
E aí?
Agora, gente, a gente vai pegar essa bactéria recombinante e temos duas possíveis hipóteses: ou a gente vai pedir para que ela se reproduza em massa.
Na maioria das vezes a gente quer isso, para quê?
Porque, ao se reproduzir em massa, clonagem celular em massa, essa bactéria recombinante, que vai produzir várias e várias cópias dela mesma, vai produzir uma proteína específica em que a gente tem interesse.
O DNA plasmidial híbrido vai expressar um RNA híbrido, que vai expressar uma proteína híbrida, que é a proteína de interesse, por exemplo, a insulina.
Isso é o que a gente quer, na maioria das vezes.
Então, a gente diria que do lá, do cinco vai para o 6 A, que é o mais importante.
Mas em alguns casos ela vai se dividir várias e várias vezes e essa bactéria não vai expressar proteínas.
A gente não tem interesse em que ela expresse proteínas.
A gente tem só interesse em que ela seja uma bactéria recombinante que tenha várias e várias cópias de bactérias.
Por quê?
Porque eu quero usá-la, por exemplo, no processo de produção de vacinas.
Então, são bactérias transgênicas modificadas que eu posso usar para produção de vacinas através da técnica do RNA recombinante; e não do DNA recombinante.
Então eu só quero é que ela fique no estágio de bactéria.
Beleza.
Professor, eu fiz todo aquele processo, eu tenho uma bactéria agora recombinante, que se multiplicou várias vezes, começou a expressar proteínas específicas através, não é, da leitura do DNA para RNA, e tal.
E aí, agora?
O que a gente faz?
Eu não vou ter um monte de proteína em que eu tenho interesse dentro de bactérias?
Sim.
Depois eu mato todas essas bactérias e extraio somente o que eu tenho interesse, que são as proteínas específicas.
É assim que funciona.
Beleza?
Na maioria dos produtos que a gente faz, que a indústria é capaz de manipular, que a genética e a Engenharia Genética são capazes de fazer para o melhoramento de bactérias específicas, a gente tem interesse em proteínas, está, gente?
É nisso daqui que a gente tem interesse.
Então, eu diria assim, olha, noventa por cento do processo é isso aqui o que vai acontecer.
Mas existem outras técnicas, não é, que a gente pode também usar o emprego de bactérias transgênicas.
Por exemplo, para a produção de vacinas.
Mas daí eu paro nesse estágio de proliferação do gene.
Eu só quero que a bactéria tenha o gene que eu quero, e se reproduza muitas vezes.
Entendido, gente?
Esse é o processo básico para a gente entender todo o resto que envolve transgenia.
Então a bactéria é um organismo modelo de estudo.
Aí, nos próximos passos, a gente vai ter, por exemplo, plantas transgênicas, animais transgênicos, não é, por que não?
Ou clonagem de animais, e por aí vai.
