AYRTON MACEDO GONÇALEZ

BIOTECNOLOGIA E SUAS APLICAÇÕES

ETEC GETULIO VARGAS

SÃO PAULO

2011

INTRODUÇÃO

O objetivo deste trabalho é analisar a importância da biotecnologia para

o desenvolvimento humano, bem como a sua atuação na comunidade

científica. Inicialmente, será dada uma breve definição do termo biotecnologia e

sua evolução ao longo da história. Em seguida, serão apresentadas algumas

aplicações dessa ciência demonstrando a forma como ela é utilizada para os

mais variados fins. Por conseguinte, será feito um balanço dos benefícios

resultantes da biotecnologia, levando em consideração os diferentes campos

em que ela atua. Finalmente, concluir-se-á o trabalho fazendo algumas

considerações acerca do uso da biotecnologia e o modo como ela influencia na

vida da população, sobretudo destacando os avanços provenientes de seu

desenvolvimento promovido ao longo das gerações.

DEFINIÇÃO E HISTÓRIA

Entende-se por biotecnologia o conjunto de técnicas que envolvem a

manipulação de organismos vivos para a obtenção de produtos específicos ou

modificação de produtos.

A biotecnologia, considerada por muitos uma ciência atual e inovadora, é

utilizada desde a antiguidade na produção de pães e bebidas fermentadas. Ao

longo dos séculos, ela evoluiu exponencialmente devido ao rápido avanço dos

recursos tecnológicos e à utilização de técnicas e materiais cada vez mais

precisos e potentes.

Atualmente, com o surgimento de estudos em microbiologia e biologia

molecular, o conhecimento em manipulação de microorganismos e genes

tornou possível a produção de diversos medicamentos e alimentos

industrializados, além de outros insumos. No entanto, a utilização da

biotecnologia, ainda que pouco desenvolvida se comparada ao estágio atual,

teve início há milhares de anos. Podemos observar esse progresso nesta

pequena linha do tempo, que resume brevemente o avanço biotecnológico:

Antiguidade – Utilização de microorganismos para o preparo de alimentos e bebidas.

Século XII - A destilação do álcool.

Século XVII – Cultivo de fungos na França

Século XVIII – Jenner cria as premissas para as vacinas através da inoculação de um vírus em uma criança

1981 – Obtenção da primeira planta geneticamente modificada.

1997 – Nasce Dolly, a primeira ovelha clonada.

2003 – Iniciado o processo de clonagem de espécies de animais ameaçados de extinção.

APLICAÇÕES DA BIOTECNOLOGIA

Por ser muito ampla, a biotecnologia engloba conhecimentos de diversas

áreas, como microbiologia, genética, bioquímica, biologia molecular, química e

até informática. Dentre as diversas aplicações, pode-se destacar três como

principais e mais comuns: a área da saúde, a área criminal e a comercial. A

seguir, faremos uma explicação a respeito dessas três áreas onde atua a

biotecnologia e daremos exemplos de alguns procedimentos realizados em

cada uma delas.

1 – Saúde

A saúde pode ser considerada a área onde a biotecnologia participa com

mais efetividade, em função do modo como os avanços nesse ramo contribui

para o combate às mais diversas doenças, bem como sua prevenção. Isso se

dá pela utilização de técnicas e medicamentos obtidos através do

desenvolvimento biotecnológico, que atrela a tecnologia ao funcionamento dos

organismos vivos.

Agora serão dados alguns exemplos da aplicação da biotecnologia na

saúde juntamente com uma explicação sucinta dos respectivos procedimentos.

1.1 – Vacinas Gênicas: Consiste na obtenção de uma vacina a partir da

manipulação dos genes pertencentes ao agente patológico causador da

doença. Utilizando-se da Engenharia genética, os cientistas isolam o gene

responsável pela produção do antígeno - a substância proveniente do invasor

que estimula a síntese de anticorpos específicos - e produzem diversas cópias

desse código. Em seguida, inserem as cópias nas bactérias e coletam o

produto da atividade desses genes, que ao ser purificado atua como uma

vacina. Desta forma, caso o indivíduo venha a ter contato novamente com o

agente patológico, a produção de anticorpos será tão intensa que a doença não

poderá se manifestar. Essa técnica é utilizada, atualmente, para a produção de

vacinas contra hepatite B e meningite.

1.2 – Terapia Gênica: A terapia gênica é uma técnica ligada à genética e

é utilizada no tratamento de algumas doenças hereditárias, como fibrose

cística, imunodeficiência humana (AIDS), talassemia, hemofilia e outras.

Basicamente, trata-se de substituir o alelo causador da doença por um alelo

normal. Hoje, só é aplicada nas células somáticas, mas os pesquisadores

esperam que no futuro ela possa ser utilizada também nos gametas, a fim de

impedir a transmissão da patologia para os descendentes do indivíduo afetado.

1.3 – Mapeamento dos genes nos cromossomos: Esse procedimento,

utilizado na localização dos genes nos cromossomos, é feito a partir de sondas

(produtos dos genes) dopadas com isótopos radiativos ou corantes

fluorescentes, que são injetadas na célula durante o processo mitótico, mais

precisamente na metáfase. Com isso, essas sondas se emparelham a seus

respectivos trechos de DNA, e por meio da ação de uma enzima passam a ficar

marcadas, possibilitando a localização desses genes.

1.4 - Programa de triagem populacional: Após anos de pesquisa, foi

constatado que algumas doenças se manifestam com mais frequência em

determinados grupos da sociedade. Um exemplo é a anemia falciforme,

caracterizada pela má formação dos eritrócitos, que atinge principalmente os

negros. Em função dessas tendências, alguns programas são lançados pelo

governo, visando a prevenção e tratamento coletivo das doenças presentes em

segmentos específicos das populações.

1.5 – Clonagem de DNA: Consiste em obter cópias idênticas de

determinado trecho do DNA, para produzir substâncias específicas ou

medicamentos. Esse procedimento tem início com o isolamento do trecho

desejado através das enzimas de restrição, que “cortam” a molécula de DNA

em fragmentos. Feito isso, o trecho isolado é inserido no plasmídeo de uma

bactéria, que é uma molécula menor do DNA circulante presente no citoplasma

da célula bacteriana e que não realiza funções vitais ou modificadoras do

metabolismo celular. Após a inserção, a bactéria é estimulada a se reproduzir,

gerando várias cópias desse mesmo gene em um grande número de

indivíduos.

Na maioria dos casos, essa técnica é utilizada para obter alguma

substância, que é sintetizada pela bactéria após a codificação do trecho de

DNA implantado. Um exemplo é a insulina, o hormônio que regula a

concentração de glicose no meio intracelular e que deixa de ser produzida

pelos portadores da diabetes tipo 1: o gene responsável por sua produção é

clonado em um grande número de bactérias. Assim, essa substância torna-se

um dos produtos do metabolismo bacteriano, possibilitando sua extração e

purificação, podendo ser aplicada em qualquer pessoa, tendo em vista que seu

código genético é proveniente de uma célula somática de origem humana. No

esquema abaixo é possível observar todo o processo envolvido na clonagem

do DNA de maneira mais resumida e organizada.

2 –Área Criminal

A biotecnologia também atua de maneira muito importante na área de

investigação criminal, principalmente nas técnicas e pesquisas forenses, nas

quais contribui para a identificação de pessoas através da impressão digital

genética ( o famoso teste de DNA), o que permite a obtenção de provas

necessárias à solução de casos complexos e misteriosos. Os exemplos mais

comuns de delitos investigados com o auxílio do teste de DNA são os estupros

e homicídios.

Esse teste é realizado com base em alguns trechos de DNA cuja

sequência de nucleotídeos é única em cada indivíduo e transmitida

hereditariamente ao longo das gerações parentais. Basicamente, o cientista

isola esse trecho por meio de algumas enzimas de restrição e adiciona sondas

( trechos conhecidos de DNA) contendo corantes especiais, que se ligam a

esse trecho, marcando-o. Em seguida, a sequência obtida é impressa numa

espécie de filme fotográfico, possibilitando a comparação do DNA entre as

pessoas investigadas. A imagem a seguir mostra o resultado de dois testes de

DNA utilizados na investigação de um estupro e de um homicídio:

3 - Área Comercial

Neste ramo a biotecnologia age de modo útil, especialmente na indústria

alimentícia, que envolve a agricultura e a pecuária. O avanço na manipulação

do DNA tornou possível que alguns organismos fossem modificados

geneticamente, a fim de adquirir uma qualidade favorável ao setor econômico.

Os exemplos clássicos desse tipo de atividade SAP os produtos transgênicos e

o cruzamento intencional de espécies, a fim de melhorar alguns aspectos dos

animais e vegetais, possibilitando que eles sejam melhor comercializados.

Atualmente, os estudos na área da engenharia genética permitiram a

obtenção de transgênicos, que geram muita polêmica e discussão entre os

ambientalistas e os produtores agrícolas. Um dos experimentos realizados com

transgênicos deu-se com o isolamento do gene que amolece o tomate maduro.

Os cientistas inseriram uma cópia inversa desse gene, e conseguiram atrasar o

apodrecimento do fruto. Assim, os tomates geneticamente modificados podem

passar mais tempo amadurecendo nos pés.

Dessa forma, podemos verificar como a biotecnologia favorece os

produtores e industriários, evitando prejuízos e economizando recursos que

seriam gastos no tratamento e conservação dos produtos. No entanto, ainda

não se sabe ao certo se esse procedimento causa algum dano ao meio

ambiente ou à saúde das pessoas que consomem os transgênicos.

BENEFÍCIOS

Como é desnecessário e inviável explicar todas as obras da

biotecnologia e o modo como cada uma funciona, torna-se conveniente fazer

uma enumeração sucinta dos benefícios provenientes dessa ciência. Por isso,

podemos citar alguns produtos obtidos através da biotecnologia classificados

de acordo com o ramo a qual pertence:

Na agricultura – mudas de plantas, plantas transgênicas, adubos e

pesticidas;

Na alimentação – cerveja, vinho, pães e queijos;

Na indústria – metais, enzimas, biosensores, biogás, ácidos, etc;

Na medicina – insulina, hormônios, antibióticos e vacinas;

No meio ambiente – purificação da água, tratamento de esgotos e do

lixo.

CONCLUSÃO

Após estudarmos resumidamente a biotecnologia e suas aplicações,

pudemos verificar como ela contribui para o progresso humano e melhoria da

qualidade de vida e a forma sob a qual ela está presente no nosso cotidiano.

Também acompanhamos o modo como ela evoluiu ao longo da história,

demonstrando que ela não é uma ciência tão nova como muitos pensam e que

o seu estágio atual de avanço é uma consequência dos “primitivos”

procedimentos realizados há milhares de anos.

Com base nisso, é possível observar que a biotecnologia atua como um

dos alicerces para a ciência, cumprindo um importante papel na aprimoração

do conhecimento humano, sobretudo na busca por resposta às mais intrigantes

questões que assolam a mente humana. No entanto, deve-se salientar que a

biotecnologia, assim como qualquer outra ciência, deve ser desenvolvida

levando em conta os aspectos sociais e ,principalmente, os éticos, tendo em

vista que a aplicação das descobertas feitas por essa área influenciam

diretamente na vida da população.

Portanto, podemos concluir que a biotecnologia deve ser utilizada de

maneira consciente, buscando soluções para os diversos problemas que

atingem a humanidade e visando o esclarecimento de nossas maiores dúvidas

através da razão. Consequentemente, ela se tornará uma arma poderosa no

combate aos mitos e preconceitos, contribuindo significativamente para o

desenvolvimento intelectual da sociedade, sendo esta uma condição

indispensável para a construção de um mundo melhor.

BIBLIOGRAFIA

LOPES, Sônia;ROSSO, Sérgio. Biologia – volume único.São Paulo:

Saraiva, 2008.

BOSCHILIA, Cleuza. Manual Compacto de Biologia – Ensino Médio.

São Paulo: Rideel, 2010.

BRASILESCOLA. Disponível

em:http://www.brasilescola.com/biologia/biotecnologia.htm.

INFOESCOLA. Disponível

em:http://www.infoescola.com/biologia/biotecnologia