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Biotecnologia é o conjunto de conhecimentos que permite a utilização de agentes biológicos (organismos, células, organelas, moléculas) para obter bens.

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2 Biotecnologia é o conjunto de conhecimentos que permite a utilização de agentes biológicos (organismos, células, organelas, moléculas) para obter bens ou assegurar serviços. A Biotecnologia abrange diferentes áreas do conhecimento que incluem a ciência básica (Biologia Molecular, Microbiologia, Biologia celular, Genética, Genômica, Embriologia etc.), a ciência aplicada (Técnicas imunológicas, químicas e bioquímicas) e outras tecnologias (Informática, Robótica e Controle de processos). A Engenharia Genética ocupa um lugar de destaque como tecnologia inovadora, seja porque permite substituir métodos tradicionais de produção (Hormônio de crescimento, Insulina), seja porque permite obter produtos inteiramente novos (Organismos transgênicos). A Biotecnologia transforma nossa vida cotidiana.

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4 Clonagem O que é clonagem? Podemos definir a clonagem como um método científico artificial de reprodução que utiliza células somáticas (aquelas que formam órgãos, pele e ossos ) no lugar do óvulo e do espermatozóide. Vale lembrar que é um método artificial, pois, como sabemos, na natureza, os seres vivos se reproduzem através de células sexuais e não por células somáticas. As exceções deste tipo de reprodução são os vírus, as bactérias e diversos seres unicelulares.

5 Clonagem de seres humanos Embora as técnicas de clonagem terem avançado nos últimos anos, a clonagem de seres humanos ainda está muito longe de acontecer. Além de alguns limites científicos, a questão ética e religiosa tem se tornado um anteparo para estas pesquisas com seres humanos. De um lado, as religiões, principalmente cristãs, colocam-se radicalmente contra qualquer experiência neste sentido. Por outro lado, governos de vários países proíbem por considerar um desrespeito a ética do ser humano.

6 A técnica da clonagem A clonagem ainda não foi entendida por completo pelos médicos e cientista, no que se refere aos conhecimentos teóricos. Na teoria seria impossível fazer células somáticas atuarem como sexuais, pois nas somáticas quase todos os genes estão desligados. Mas, a ovelha Dolly, foi gerada de células somáticas mamárias retiradas de um animal adulto. A parte nuclear das células, onde encontramos genes, foram armazenadas. Na fase seguinte, os núcleos das células somáticas foram introduzidos dentro dos óvulos de uma outra ovelha, de onde haviam sido retirados os núcleos. Desta forma, formaram-se células artificiais. Através de um choque elétrico, as células foram estimuladas, após um estado em que ficaram "dormindo". Os genes passaram a agir novamente e formaram novos embriões, que introduzidos no útero de uma ovelha acabou por gerar a ovelha Dolly. A ovelha Dolly morreu alguns anos depois da experiência e apresentou características de envelhecimento precoce. O telômero (parte do cromossomo responsável pela divisão celular) pode ter sido a causa do envelhecimento precoce do animal. Por isso, o telômero tem sido alvo de pesquisas no mundo científico. Os dados estão sendo até hoje analisados, com o objetivo de se identificar os problemas ocorridos no processo de clonagem. A embriologia e a engenharia genética tem feito pesquisas também com células-tronco e na produção de órgãos animais através de métodos parecidos com a clonagem.

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8 Engenharia Genética A Engenharia Genética é um conjunto de técnicas que envolvem a manipulação de genes de um determinado organismo, geralmente de forma artificial. Esta manipulação envolve duplicação, transferência e isolamento de genes, com o objetivo de produzir organismos geneticamente melhorados para desempenharem melhor suas funções e produzir substâncias úteis ao homem. Através da engenharia genética muitos hormônios passaram a ser produzidos por bactérias com DNA modificado, como por exemplo, a insulina, que era produzida por animais e causava alguns efeitos colaterais indesejáveis em seres humanos. O hormônio de crescimento era extraído da hipófise de cadáveres e houve casos de pessoas que se contaminaram com uma doença neurológica chamada Creutzfeldt-Jacob.

9 Projeto Genoma Genoma é o conjunto de genes que compõem um organismo. O projeto Genoma Humano iniciou em 1990 com o objetivo de identificar a seqüência de bases de cada gene, de cada célula do organismo humano.

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11 Fingerprinting Através do estudo do DNA, podemos identificar pessoas e fazer testes de paternidade pela técnica de fingerprinting. Esta técnica é muito útil para se identificar suspeitos de crime. O DNA é composto de regiões que não codificam proteínas, que ficam intercaladas entre os genes, formadas por unidades que possuem seqüências definidas de bases, e formam várias unidades repetidas. Alterações nestas seqüências são chamadas polimorfismos e determinam a variabilidade genética da população. N o DNA fingerprinting estas unidades são mapeadas.

12 Transgênicos Alvos de discussões sobre suas vantagens e desvantagens, a ciência dos transgênicos está em pleno desenvolvimento. Ambientalistas acusam os alimentos transgênicos de causar impactos irreversíveis ao meio ambiente. Os alimentos transgênicos são modificados geneticamente em laboratórios com o objetivo de conseguir melhorar a qualidade do produto. Os genes de plantas e animais são manipulados e muitas vezes combinados. Os organismos geneticamente modificados, depois da fase laboratorial, são implantados na agricultura ou na pecuária. Vários países estão adotando este método como forma de aumentar a produção e diminuir seus custos.

13 Através da modificação genética, técnicas que incluem DNA recombinante, introdução direta em um ser vivo de material hereditário de outra espécie, incluindo micro-injeção, micro-encapsulação, fusão celular e técnicas de hibridização com criação de novas células ou combinações genéticas diferenciadas, ou seja, que não encontramos na natureza. Na agricultura, por exemplo, uma técnica muito utilizada é a introdução de gene inseticida em plantas. Desta forma consegue-se que a própria planta possa produzir resistências a determinadas doenças da lavoura. A Engenharia Genética tem conseguido muitos avanços na manipulação de DNA e RNA.

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15 Nanobiotecnologia A nanotecnologia está ligada à manipulação da matéria em escala nanométrica, ou seja, uma escala tão pequena quanto a de um bilionésimo do metro. Na escala nanométrica, os átomos revelam características peculiares, podendo apresentar tolerância à temperatura, cores, reatividade química, condutividade elétrica, ou mesmo exibir força de intensidade extraordinária. Estas características explicam o interesse industrial pelos nanomateriais que já são fabricados em toneladas para emprego em cosméticos, tintas, revestimentos, tecidos, catalisadores ou para proporcionar mais resistência aos materiais.

16 No fantástico mundo da nanobiotecnologia será possível a invenção de dispositivos ultrapequenos que, usando conhecimentos da biologia e da engenharia, devem examinar, manipular ou imitar os sistemas biológicos. Assim, superfícies nanofabricadas com padrões estruturais poderiam fazer crescer artificialmente ilhas pancreáticas e reverter os efeitos da diabetes. Outros nanodispositivos poderiam funcionar como kits de reparo de neurônios para pessoas com mal de Parkinson ou doença de Alzheimer. Certos dispositivos minúsculos seriam capazes de percorrer todo o organismo para encontrar e destruir vírus ou células cancerosas, reparar danos feitos pela radiação; outros poderiam transportar de forma ultraespecífica drogas diretamente para o alvo. Determinados dispositivos médicos, os nanorobôs, poderiam ter biomotores empregando energia do próprio organismo e partes móveis não maiores que uma molécula de proteína. Alguns deles poderiam ser usados para desobstruir os vasos sangüíneos.

17 Uma outra aplicação interessante para as nanopartículas magnéticas vem da possibilidade de associá-las a anticorpos monoclonais, moléculas feitas sob medida para reconhecer e se ligar às células tumorais. A associação de partículas magnéticas às células tumorais aumenta a sensibilidade em exames de ressonância magnética, proporcionando um diagnóstico mais precoce de metástases tumorais uma vez que, dessa forma, é possível a detecção de metástases com menos de 1mm de diâmetro, o que é impossível atualmente. Como se sabe, a metástase é um dos graves problemas associados ao câncer, pois dificulta o extermínio total das células tumorais. Quanto mais cedo puderem ser detectadas, maiores as chances de que o tratamento para o câncer venha proporcionar um resultado favorável para o paciente. Mas as vantagens desse método não cessam aí. Uma vez detectada a presença de células tumorais por sua associação com as partículas magnéticas, pode-se fazer com que estas partículas comecem a vibrar pela ação de um campo magnético externo ao organismo. Essa vibração das partículas magnéticas dissipará o calor nas células tumorais associadas, provocando sua lise e morte. O processo, conhecido como magnetotermocitólise (morte celular por calor gerado magneticamente), é, portanto, uma aplicação fantástica dos processos nanobiotecnológicos, pois leva à destruição específica de células cancerosas, sem afetar as células normais dos tecidos vizinhos. Uma outra aplicação interessante para as nanopartículas magnéticas vem da possibilidade de associá-las a anticorpos monoclonais, moléculas feitas sob medida para reconhecer e se ligar às células tumorais. A associação de partículas magnéticas às células tumorais aumenta a sensibilidade em exames de ressonância magnética, proporcionando um diagnóstico mais precoce de metástases tumorais uma vez que, dessa forma, é possível a detecção de metástases com menos de 1mm de diâmetro, o que é impossível atualmente. Como se sabe, a metástase é um dos graves problemas associados ao câncer, pois dificulta o extermínio total das células tumorais. Quanto mais cedo puderem ser detectadas, maiores as chances de que o tratamento para o câncer venha proporcionar um resultado favorável para o paciente. Mas as vantagens desse método não cessam aí. Uma vez detectada a presença de células tumorais por sua associação com as partículas magnéticas, pode-se fazer com que estas partículas comecem a vibrar pela ação de um campo magnético externo ao organismo. Essa vibração das partículas magnéticas dissipará o calor nas células tumorais associadas, provocando sua lise e morte. O processo, conhecido como magnetotermocitólise (morte celular por calor gerado magneticamente), é, portanto, uma aplicação fantástica dos processos nanobiotecnológicos, pois leva à destruição específica de células cancerosas, sem afetar as células normais dos tecidos vizinhos.

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20 No mundo ainda há discussão... Sim ou Não aos TRANSGÊNICOS? Sim ou Não às CÉLULAS TRONCO? Sim ou Não à CLONAGEM? VAMOS DISCUTIR ESSAS QUESTÕES DA BIOTECNOLOGIA?


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