O que é DNA?
O DNA é o material genético da célula. Todas as células têm DNA. Algumas células, como as que estão dentro de nós, têm um lar para o DNA chamado núcleo. Outras células, como as bactérias, apenas deixam seu DNA esfriar com tudo o mais na célula. O DNA é feito de duas fitas de blocos de construção chamadas nucleotídeos . Existem quatro tipos de nucleotídeos, que se encaixam em um padrão único para criar um gene . Os genes dizem à célula como produzir proteínas, que constituem toda a estrutura e função celular. Já que as células são o que nós e outros seres vivos somos feitos, as proteínas nos dão todas as características que conhecemos e amamos! Alguns exemplos podem ser seus lindos olhos castanhos de nossa mãe ou seu nariz grande de seu pai.
Abaixo está um diagrama da aparência do DNA. Os degraus coloridos são as bases e o amarelo externo é a espinha dorsal do DNA, o que lhe dá a forma de dupla hélice. É importante saber a estrutura do DNA para mudá-la, que é o que fazemos quando criamos DNA recombinante.
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Mudando o Código Genético
Os cientistas têm trabalhado ativamente em maneiras de alterar o código genético. Eles esperam ajudar a resolver problemas como a crise global de alimentos ou doenças genéticas. Vamos examinar mais de perto como eles estão fazendo isso!
Primeiro, os cientistas podem cortar e colar DNA. Eles cortam o DNA em questão com enzimas chamadas enzimas de restrição . São como tesouras e o DNA é como papel. Eles cortam o DNA que irão modificar e, em seguida, cortam o DNA que gostariam de adicionar da mesma maneira. É como fazer peças de um quebra-cabeça: as duas fitas de DNA devem se encaixar perfeitamente. Chamamos essa peça de quebra-cabeça de extremidades adesivas . Um exemplo de uma enzima de restrição é Eco RI , que é mostrado no diagrama abaixo.
Em seguida, os cientistas precisam colar as fitas de DNA juntas. Eles usam outra enzima chamada DNA ligase . Essa enzima atua como a cola para manter os fios juntos. A ligase chega e faz novas ligações entre o DNA antigo e o novo. Chamamos isso de splicing quando colamos duas peças separadas de DNA. ‘Splicing’ é apenas uma palavra chique para cortar e colar DNA.
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O que podemos fazer com o novo DNA?
Agora os cientistas têm DNA recombinante , ou DNA que é temperado de duas ou mais fontes diferentes. Existem muitos aplicativos para isso, portanto, examinaremos alguns dos mais importantes.
Alimentos geneticamente modificados
Quase todo mundo já ouviu falar de OGM neste momento. GMO significa ‘ organismo geneticamente modificado ‘. O exemplo clássico de um OGM é o arroz dourado. Essa planta incrível entrou em ação na Ásia e na África, onde o arroz é o alimento básico de muitas comunidades que vivem na pobreza. Essas comunidades apresentavam muitas carências de nutrientes, pois comiam apenas arroz. O maior problema era que faltava beta-caroteno . Este nutriente é importante para a visão e muitos moradores estavam perdendo a visão. Os cientistas cortaram o DNA que codifica esse nutriente de fontes naturais, como as cenouras. Eles colocaram o DNA no DNA da planta de arroz e cultivaram um novo arroz geneticamente modificado com o DNA recombinante. Agora, os moradores podiam comer o novo arroz, que era de cor dourada porque o beta-caroteno é laranja. É também por isso que as cenouras são laranjas! Os moradores tiveram uma dieta mais saudável e a visão foi restaurada!
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Muitas plantas que você come também são OGM. Por exemplo, as pessoas hoje tentam fazer tomates maiores, milho mais resistente e maçãs mais saborosas. A lista continua e continua.
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Há muito debate sobre se os OGM são seguros para comer ou não . Os OGM não existem há muito tempo, então as pessoas questionam os efeitos de longo prazo. Somente o tempo e mais pesquisas dirão se os benefícios dos OGM superam os custos.
Pesquisa de Doenças
Os cientistas também estão tentando aprender como podemos substituir o DNA danificado dentro das pessoas com doenças genéticas por DNA novo e saudável. Por exemplo, o Alzheimer é uma doença em que as células do cérebro, os neurônios , produzem uma proteína chamada Tau em excesso . Esta é uma das formas comuns pelas quais o Alzheimer acontece, embora existam outras. Essa proteína se aglomera, interrompendo partes importantes dos neurônios, o que causa perda de memória e, eventualmente, morte. Abaixo, o diagrama mostra o que acontece aos neurônios com problemas nas proteínas Tau.
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Os cientistas estão interessados em cortar o DNA normal da proteína Tau e colocá-lo nos neurônios danificados, restaurando sua função. Os cientistas poderiam usar esse DNA recombinante para tratar e talvez até mesmo curar a doença de Alzheimer ! No entanto, os cientistas ainda estão trabalhando em como entregar o DNA às células específicas onde ele é necessário. Mais pesquisas serão necessárias para tornar esta terapia uma realidade.
Resumo da lição
Para recapitular, os cientistas cortam e colam duas fontes diferentes de DNA para formar o DNA recombinante . Este DNA pode ser usado para criar alimentos geneticamente modificados, que poderiam ser usados para fazer melhores colheitas ou potencialmente curar doenças. Os cientistas também estão trabalhando no uso de DNA recombinante para desenvolver terapias para doenças genéticas, como o mal de Alzheimer. Há muito trabalho a ser feito no uso de DNA recombinante em alimentos e em pessoas, então mais pesquisas são necessárias para determinar se os benefícios superam os custos.