Biotecnologia

Mas o que é biotecnologia e engenharia genética? Há três grandes desenvolvimentos principais que são uma espécie de assinatura de biotecnologia, com muitas outras surpresas vindo pelo mesmo caminho:

• produção por bactérias de substâncias como o interferon humano, insulina humana e hormônio do crescimento humano, ou seja, uma simples bactéria como a E. coli pode ser manipulada para produzir esses compostos químicos e possamos colhê-los em grandes quantidades para usos medicinais. Bactérias também já foram modificadas para produzir todos os tipos de compostos químicos e enzimas;
• modificação de plantas para alterar a resposta delas ao ambiente, doenças ou pesticidas. Por exemplo, tomates podem ganhar resistência contra fungos ao adicionar quitinase ao seu genoma. A quitinase quebra a quitina, que forma a parede celular de uma célula fúngica. O pesticida Roundup mata todas as plantas, mas as plantações podem ser modificadas adicionando genes que as deixem imunes ao Roundup. É o caso dos alimentos transgênicos.
  
• identificação de pessoas pelo seu DNA. O DNA de um indivíduo é único, e há vários testes (relativamente simples) que permitem identificar amostras de DNA deixadas na cena de um crime, auxiliando a identificar o criminoso. Esse processo foi muito auxiliado pela invenção da técnica da reação em cadeia da polimerase (PCR) para pegar uma pequena amostra de DNA e aumentar milhões de vezes em um período bem curto de tempo.

Para entender algumas das técnicas usadas na biotecnologia, vamos dar uma olhada em como as bactérias foram modificadas para produzir insulina humana.

A insulina é uma proteína simples normalmente produzida pelo pâncreas. Em pessoas com diabetes, o pâncreas não está em perfeito estado e não consegue produzir insulina. Já que a insulina é vital ao processamento de glicose no corpo, isso é um problema sério. E por isso muitos diabéticos devem injetar doses diárias de insulina em seus corpos. Antes dos anos 80, a insulina para os diabéticos vinha de porcos e era muito cara.

Para baratear o custo da insulina, o gene que produz a insulina humana foi adicionado aos genes de uma bactéria E. coli. Assim que o gene foi colocado no lugar, o maquinário normal da célula produziu-a assim como faria com qualquer outra enzima. Ao fazer cultura de grandes quantidades de bactérias modificadas e então abri-las e matá-las, a insulina pôde ser extraída, purificada e usada de maneira muito menos dispendiosa.

O truque é não colocar o novo gene na bactéria. A maneira mais fácil é combinar o gene em um plasmídeo, um pequeno anel de DNA que uma bactéria costuma passar para outra em uma espécie de sexo primitivo. Cientistas já desenvolveram ferramentas muito precisas para cortar plasmídeos normais e combinar os novos gêmeos neles. Uma amostra de bactérias então é "infectada" com o plasmídeo. Algumas acabam incorporando o novo gene ao seu DNA. Para separar as infectadas das não infectadas, o plasmídeo também contém um gene que dá imunidade contra um antibiótico específico às bactérias. Ao tratar a amostra com o antibiótico, todas as células que não absorveram o plasmídeo são mortas. Agora é possível fazer a cultura de novas gerações de bactérias E. coli para criar insulina em grandes quantidades.

Para mais informações sobre células, bactérias, enzimas e assuntos relacionados, verifique os links na próxima página.