Fundamentos da Engenharia Genética

Ramo da ciência que permite transferir informações genéticas de um organismo para outro organismo. Esta transferência é possível porque todos o seres vivos guardam e transmitem a sua informação genética do mesmo modo, ou seja, através dos ácidos nucleicos. Ao atuar sobre o material genético é possível criar em laboratório proteínas e modificar os seres vivos, sejam animais, plantas ou microrganismos. São várias as aplicações da Engenharia Genética que vão desde aplicações farmacêuticas como vacinas e medicamentos, à indústria alimentar com novos processos de produção e à indústria agropecuária com organismos geneticamente modificados.
A capacidade de incorporar genes de uns seres vivos noutros ou a capacidade de produzir proteínas em laboratório implica a execução de determinados processos e a utilização de instrumentos biológicos. A técnica do rADN - ADN recombinante - é um desses processos e consiste na criação em laboratório de substâncias, como a insulina, ou de células, como os hibridomas, ou de seres vivos, como o milho transgénico. No caso da insulina promove-se a incorporação dos genes humanos responsáveis pela produção de insulina num microrganismo que vai passar a produzir insulina humana. Quanto aos hibridomas promove-se a fusão de duas células, um plasmócito que produz anticorpos, mas que não se reproduz, e uma célula de mieloma - tumor maligno de células B - com capacidade infinita de reprodução. Deste modo obtém-se uma nova célula - hibridoma - que reúne as capacidades de produção de anticorpos e de imortalidade. Em relação ao milho transgénico promove-se a incorporação de um gene ou conjunto de genes, com capacidade de resistência a uma determinada praga, no material genético do milho pelo que a nova planta - transgénica - terá a característica de resistência à tal praga. Um dos instrumentos biológicos que permitem a intervenção no genoma são as enzimas de restrição, ou endonucleases, que cortam o ADN numa sequência específica e sempre que encontram essa sequência fragmentam-no. Outro instrumento são as ADN-ligases, enzimas que têm a capacidade de unir os fragmentos de ADN, ou seja, são a "cola" enquanto que as enzimas de restrição são a "tesoura". Quando se isola um determinado gene é importante amplificá-lo, ou seja, fazer muitas cópias desse gene, usando para este efeito o ARNm (mensageiro) correspondente que, por ação da enzima transcriptase reversa, é capaz de sintetizar cADN (ADN complementar) ou a técnica de Reações de Polimerização em Cadeia (PCR). Outro passo fundamental em todo o processo é o transporte do gene selecionado para o ADN recetor, para o qual se usam vetores que podem ser os plasmídios ou os vírus. Os plasmídios são pequenos anéis de ADN bacteriano não cromossómico com um ou dois genes, uma sequência de transcrição e capacidade de autorreplicação. Retira-se o plasmídio da bactéria, extraem-se-lhe os genes originais e insere-se-lhe o gene pretendido, e re-injecta-se o plasmídio, agora modificado, na bactéria que se vai cultivar para obter imensas cópias. As bactérias com plasmídios atacam geralmente as células vegetais pelo que, em Engenharia Genética, são utilizadas para obter as plantas transgénicas. Nos vírus, seres que contêm uma sequência genética dentro de uma cápsula proteica, o processo de inserção do gene selecionado é semelhante ao dos plasmídios e têm a vantagem de a sua utilização como vetores ser possível quer para células vegetais quer para animais. Para garantir o sucesso da replicação do ADN alterado, em plasmídios e vírus, junta-se aos genes a inserir um gene promotor que tem a função de promover a transcrição dos genes.