biologia

Biologia & DNA

Domingo, Junho 05, 2005

Um site do biólogo Paulo Aníbal G. Mesquita
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Achatina fulica, o Caramujo Gigante invasor no Br
Foi introduzido ilegalmente no Brasil inicialmente no estado do Paraná há cerca de 20 anos atrás como alternativa econômica ao escargot por um servidor da Secretária de Agricultura.A segunda introdução teria ocorrido no porto de Santos por um servidor público em meados da década de 90,que montou um Heliciário na Praia Grande, no qual promovia cursos de final de semana.O fracasso das tentativas de comercialização levou os criadores, por desinformação, a soltar os caramujos em nossas matas.Como se reproduz rapidamente e não possui predadores naturais aqui no Brasil,hoje tornou-se uma praga agrícola e pode ser encontrado em praticamente todo o país, inclusive nas regiões litorâneas, como no litoral sul do estado de São Paulo, onde constatamos sua maciça invasão.Porém, há uma grande polêmica quanto à possibilidade desse caramujo de transmitir doenças, mas a única doença conhecida que ele pode transmitir é uma meningite branda-conhecida como angiostrongilíase meningoencefálica, transmitida por um verme nematóide (Angiostrongylus cantonensi ) existente na África e na Ásia.O hospedeiro que transmite este verme ao caramujo é o rato, da mesma maneira que ele transmite à outros caracóis e rãs, e como esse verme não foi detectado no Brasil, então é remota a possibilidade dessa doença se instalar em nosso território, porém há notificação de casos em Cuba, Porto Rico e Estados Unidos. Entretanto,o caramujo possui um ótimo sistema imunológico de defesa, o seu muco, com forte ação microbiana que já foi detectada por pesquisadores japoneses.O outro verme que alguns citam é o Angiostrongylus costaricensis, que ocorre desde o sul dos Estados Unidos até o norte da Argentina, e pode ocasionar um quadro infeccioso abdominal aguda grave, mas raramente a doença evolui para forma letal, permanecendo na maior parte das vezes assintomática ou comportando-se como uma parasitose comum.Conhecida como angiostrongilose abdominal, no Brasil essa doença é transmitida por caramujos nativos,e não pelo gigante africano;na região sul do país encontra-se a maioria dos casos.Não há registro de exemplares de A.fulica adultos naturalmente infectados no Brasil, porém, as larvas podem se infectar através da ingestão de hortaliças contaminadas com o muco deixado pelo molusco adulto silvestre ao se movimentar. Por isso é que devemos lavar as verduras em água corrente e depois deixar as mesmas em molho, bastando colocar apenas uma colher de sobremesa de água sanitária em um litro de água e deixar os alimentos em molho por durante 15 minutos. Devido ao seu sucesso reprodutivo, pois pode colocar até 400 ovos em cada postura, se espalhou por diversas regiões brasileiras, além do mais alimentando-se vorazmente de diversos vegetais de consumo humano poderia virar uma praga agrícola; por isso que um parecer técnico 003/03 publicado pelo Ibama e pelo Ministério da Agricultura em 2003, considera ilegal a criação de caramujos africanos no país, determina a erradicação da espécie e prevê a notificação dos produtores sobre a ilegalidade da atividade.São hermafroditas,podendo viver até cinco anos e pesar 200g.
As epidemias após enchentes
Elas podem causar grande n° de mortes nas regiões atingidas pelas as inundações devido à propagação de microorganismos causadores de inúmeras doenças, entre elas, a cólera, a leptospirose, a hepatite A, a desinteria e à médio prazo a malária e a dengue. Esse perigo pode ser ainda maior se as pessoas viverem em regiões onde as condições sanitárias são precárias (falta de água potável, ausência de esgoto encanado e tratado) como em nossas favelas ou nas construções habitacionais precárias no litoral asiático. Por exemplo, a cólera é causada pelo vibrião colérico-Vibrio cholerae, uma bactéria em forma de vírgula que se multiplica rapidamente no intestino humano eliminando potente toxina que provoca diarréia intensa), o tratamento imediato é o soro fisiológico ou soro caseiro para repor a água e os sais minerais: uma pitada de sal, meia xícara de açúcar e meio litro de água tratada. No hospital, a doença é curada com doses de antibióticos - leva uma pessoa à morte por desidratação aguda e seus sintomas típicos são a intensa diarréia e vômitos; a leptospirose é causada por uma bactéria que tem a forma de um "parafuso"-a Leptospira,que esta presente na urina do rato e ocasiona no ser humano uma grave infecção.
Os sintomas da leptospirose aparecem entre quatro e trinta dias após a infecção, sendo o período de incubação médio de dez dias.Febre alta, sensação de mal estar, dor de cabeça constante e acentuada, dor muscular intensa, cansaço e calafrios estão entre as manifestações da doença.Também são freqüentes dores abdominais, náuseas, vômitos e diarréia, podendo levar à desidratação. É comum que os olhos fiquem acentuadamente avermelhados.Alguns doentes podem apresentar tosse e faringite. Em alguns pacientes os sintomas podem ressurgir após dois ou três dias de aparente melhora.Nesse período, é comum aparecer manchas avermelhadas pelo corpo e pode ocorrer meningite.A partir do terceiro dia de doença pode surgir icterícia(olhos amarelados) nos enfermos que apresentam casos mais graves (cerca de 10%). Nesse grupo, aparecem manifestações hemorrágicas (equimoses, sangramentos em nariz, gengivas e pulmões) e o funcionamento inadequado dos rins, o que causa diminuição do volume urinário e, às vezes, anúria total (ausência da urina).A evolução para a morte pode ocorrer em cerca de 10% das formas graves. Já a hepatite A é causada por um vírus que atinge o fígado e seus sintomas são intensa febre, fraqueza, perda de apetite, náuseas e dor abdominal. Isso sem citar que numa região onde acumula cadáveres, como na Ásia pelas ondas gigantes, os mesmos vão contaminar o ambiente por inúmeros agentes bacterianos podendo assim atingir os sobreviventes.Porém, não podemos nos esquecer que num 2° momento,ou seja, após algumas semanas outras doenças podem aparecer devido a estagnação das águas após enchentes-são as doenças transmitidas por mosquitos como o Aedes aegypti, que deposita seus ovos nas águas paradas,sendo o transmissor da malária e da dengue.A malária é causada por um protozoário do gênero Plasmodium que ataca os glóbulos vermelhos do sangue-por isso pode levar à morte e seus sintomas são: anemia, febre alta, fraqueza, suor intenso e fortes tremores. Já a dengue, uma velha conhecida nossa, pois passamos recentemente pela a epidemia da mesma, ela é provocada por um vírus transmitido pela a fêmea do mosquito e devemos ficar atentos aos seus sintomas: febre alta, fortes dores musculares, na cabeça, e nas articulações, porém, a forma hemorrágica dessa doença é potencialmente fatal devido as intensas hemorragias internas. Portanto, a falta de saneamento básico pode matar mais do que uma onda gigante, por isso se faz necessário todas as medidas para prover uma estrutura básica de saneamento para a população (esgoto canalizado, tratamento adequado do esgoto, água potável e tratada, proteção das áreas de manaciais, coleta adequada de lixo).
GENOMA

Os cromossomos do sexo feminino na espécie humana
Com o conhecimento até agora acumulado na Biologia, principalmente na questão da manipulação do DNA, será possível, no futuro próximo extinguir com todas as doenças que assolam à humanidade e com à fome no mundo. Com o avanço adquirido na área da biologia molecular, na engenharia genética e na biotecnologia abre-se o caminho para uma enorme melhoria da qualidade de vida da humanidade: temas como DNA recombinante, clonagem, seres transgênicos, PCR, terapia gênica, projeto genoma e alimentos geneticamente modificados estão se tornando muito comum no nosso dia à dia, reforçando as nossas esperanças na cura de várias doenças, inclusive o câncer e na maior produção agrícola com o melhoramento genético vegetal , um importante passo para à erradicação da fome no mundo. Mas infelizmente há o outro lado da moeda, com o uso maléfico desse avanço para produção de armas biológicas ou usar á clonagem para -fabricar- um ser sob prévia encomenda, o que torna de grande relevância a Bioética, pois todo esse avanço na biologia deu ao homem toda à instrumentação para transformar o homem em deus - criação à sua imagem e semelhança. O genoma corresponde ao conjunto de genes que contém as informações de uma dada espécie.
Há mais de 10 anos atrás, a biologia teve conhecimento de um grande salto com as experiências de clonagem em seres humanos, quando foi divulgado no jornal "The New York Times", de 24 de novembro de 1993 que o pesquisador do Centro Médico da Universidade de George Washington - Jerry Hall, conseguira clonar embriões humanos a partir de células de um único embrião. Se esses embriões fossem transferidos para o útero de outra mulher, gerariam normalmente um clone, mas essa experiência foi interrompida oficialmente devido as severas críticas morais e éticas de alguns setores da sociedade, inclusive até do papado em Roma.

No cromossomo esta inserido o DNA
O DNA
O DNA ou ácido desoxirribonucléico é uma molécula no formato de dupla espiral, onde estão inseridos todos os milhares de genes que carregam toda a nossa informação hereditária e esta presente nos cromossomos que estão no interior do núcleo de todas as células. Diz-se que o DNA é a única molécula capaz de auto-duplicação, mas essa palavra não é muito adequada, pois o DNA não é auto-suficiente para fazê-lo. A duplicação do DNA, chamada de replicação, é catalizada pela enzima DNA polimerase. Durante a replicação, as duas cadeias separam-se pelo rompimento das pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas, enquanto a enzima utiliza a seqüência de bases da cada cadeia como molde para a montagem de uma cadeia nova. Diante uma adenina, a enzima coloca o nucleotídeo timina e diante de uma citosina é colocada a guanina; sempre dizemos A com T e C com G. Todas as células humanas (exceto os gametas) possuem 23 pares de cromossomos com enorme quantidade de DNA condensada que, se fosse desenrolada como de um novelo de lã, mediria aproximadamente 1,8 m de comprimento. O DNA utiliza um tipo de alfabeto bioquímico com quatro letras (bases nitrogenadas) que são: A (adenina), T(timina), C (citosina) e G (Guanina) para codificar todas as nossas proteínas. Essas substâncias unem-se em pares específicos - Adenina com Timina e Citosina com Guanina, as barras que ligam os dois filamentos da dupla espiral, ou seja, são os degraus da escada retorcida. A combinação dessas letras é a base do código genético.

Duplicação da molécula de DNA
UMA BREVE HISTÓRIA GENÉTICA
Um marco importante para à biologia é o ano de 1865, onde à genética teve seu início com os trabalhos de Gregor Mendel, um monge austríaco que, cruzando mais de 20 espécies de ervilhas, conseguiu estabelecer os princípios da hereditariedade, ele descobriu que um "fator" de dentro das células era responsável pela transmissão dos caracteres hereditários. Quase contemporâneo ao Mendel, um estudante de química - Johann Friedrich Miescher, em 1869 ,descobre o DNA - extraído do esperma e das células sanguíneas dos salmões; Mendel não tinha noção do DNA. Somente no século XX, o DNA é reconhecido como elemento essencial à vida. No ano de 1953, James Watson e Francis Crick propuseram o modelo de dupla hélice do DNA: duas cadeias de nucleotídeos enroladas em espiral e ligadas entre si pelas bases nitrogenadas. Essa estrutura a explicação do processo de duplicação do material genético através da separação das duas cadeia e a formação de cadeias complementares - e a fabricação de RNA, responsável pela síntese de proteínas, que permite controle total da atividade celular.
Porém a compreensão do nosso código genético ocorreu a partir de 1961, quando o norte americano Marshall Nieremberg, começou a decifrar o código produzindo uma cadeia de RNAm utilizando apenas a uracila, ou seja, uma seqüência de bases UUU ou seqüência de códons UUU que, em contato com extratos celulares da bactéria Escherichia coli, produzia um polipepitídeo formado exclusivamente pelo aminoácido fenilalanina. Niremberg concluiu que o códon UUU representava a fenilalanina, revelando assim, a primeira palavra do código genético (três bases uracila correspondem ao aminoácido fenilalanina). Posteriormente, iniciou-se um trabalho conjunto para decifração dos outros 63 códons possíveis.

SOMOS TODOS FEITOS de PROTEÍNAS:
Nos organismos vivos, as informações que comandam o funcionamento celular estão inscritas em moléculas de DNA. As letras do código genético são os 4 tipos de bases nitrogenadas já citadas aqui (A, T, C e G). As unidades de informação do código, comparáveis a palavras, são os genes, ou seja, a sequência dessas letras (ex.: ATTCGGAAT)- que determina uma função, por exemplo, a pigmentação da pele e do cabelo de alguma seqüência de bases específica, na qual esta inserido a informação para a fabricação da proteína melaniana, um pigmento de cor. Para se expressarem, ou seja - traduzida em proteínas, as informações inscritas no DNA precisam ser transcritas em moléculas de RNA, onde a síntese da mesma é catalizada pela enzima polimerase de RNA. As duas cadeias que compõem o DNA se separam e apenas uma delas orienta a formação de uma cadeia de RNA, para qual é transcrita a informação codificada no gene. Não existe timina no RNA, onde em seu lugar esta presente a base U (uracila). A maioria dos genes transcreve suas informações para o RNAm (mensageiro). Esta comanda a síntese de proteínas. O RNAm contém sua informações dispostas em trinca de bases, os códons (já citado). Cada códon corresponde a um aminoácido, e a sequência de códons determina a sequência de aminoácidos a estrutura primária que a proteína terá, que forma o ser vivo na sua totalidade.A ERA do DNA RECOMBINANTE:
Pesquisadores da Universidade de Stanford - Stanley Cohen e H. Boyer, em 1974, combinaram o DNA de um anfíbio(sapo) com de uma bactéria (Escherichia coli) , produzindo o primeiro ser com DNA recombinante, quebrando a barreira genética entre espécies diferentes. A tecnologia do DNA recombinante só foi possível porque descobriu-se que muitas bactérias possuem enzimas com capacidade de cortar segmentos de DNA estranhos que casualmente penetram na célula bacteriana. São as chamadas Enzimas de Restrição ou endonucleases, que cortam moléculas de DNA em pontos específicos. Outro fator importante para à pesquisa é que as bactéria possuem plasmídeos (DNAs circulares) que são independentes do seu cromossomo. O plasmídeo é um DNA exportável, ou seja, pode se transferido de uma bactéria para outra, permitindo a transferência de genes.
A TÉCNICA do DNA RECOMBINANTE:
Usando-se as enzimas de restrição (tesouras biológicas, ex.:ECO1) bacterianas, possibilitou-se o corte de dois DNAs diferentes e, sob ação de enzimas ligases, pode-se unir os segmentos resultantes e formar um DNA recombinante. A partir daí, teve início a Engenharia Genética ou Tecnologia do DNA recombinante. Em 1975, ocorreu o encontro internacional em Asilomar (USA), onde um grupo de cientistas alerta para a necessidade de estabelecer regras gerais e de segurança para experimentos com o DNA recombinante. Em 1976 foi criada a primeira empresa de engenharia genética (Genentech) desenvolveu-se a primeira proteína humana em uma bactéria geneticamente modificada usando-se a técnica do DNA recombinante e, em 1982, comercializada a primeira droga recombinante, a insulina humana. Um segmento de DNA do pâncreas humano foi cortado por uma enzima de restrição e inserido no interior de um plasmídeo da bactéria Escherichia coli, que foram unidos por uma ligase, aí temos um DNA recombinante e esse conjunto foi recolocado no interior da bactéria, então, o plasmídeo recombinante passou a insulina humana.
Com o DNA recombinante, obviamente foi possível à produção de seres transgênicos, sendo que em 1982 foi desenvolvido o primeiro animal transgênico (camundondo) pelos os cientistas americanos Richard Palminter e Ralph Brinster, ambos da Universidade da Pensilvânia, que inseriram "in vitro" no laboratório fragmentos de DNA (genes) do hormônio de crescimento nos óvulos desses animais.ORGANISMOS TRANSGÊNICOS:
Seres transgênicos são aqueles que possuem seu genoma modificado, através da inserção de genes provenientes de seres de outras espécies. Atualmente, para se obter um ser transgênico, o primeiro gene que interessa é devidamente identificado e, a seguir, multiplicado pela técnica do PCR. Posteriormente, através de uma metodologia apropriada, é inserido no animal ou planta que se deseja modificar; um exemplo clássico é a Humulin , a insulina humana derivada do DNA recombinante; plantas que emitem luz por inserção de genes da enzima luciferase (que produz a luz no inseto vagalume). Inúmeros são os vegetais geneticamente modificados na pesquisa científica no setor agrícola, onde algumas técnicas foram desenvolvidas e uma delas baseia-se na manipulação genética de uma bactéria , por exemplo, a Agrobacterium, pois a mesma consegue "infectar" várias outras plantas com os seus genes. Na questão dos vegetais, o primeiro alimento geneticamente modificado liberado para comercialmente pela FDA (USA) em 1994 é o tomate Flavr Savr e nos anos 90 temos a polêmica em torno da soja transgênica Roundup-Ready, resistente ao herbicida Roundup, produzido pela multinacional Monsanto, pois os cientistas se preocupam com eventuais efeitos danosos ao homem e ao meio ambiente. Os genes modificados da soja poderiam atingir outros vegetais, também alterando o seu genoma e podendo ter efeitos na cadeia alimentar. Os riscos aos humanos estariam relacionados a efeitos alergizantes e quem sabe em algum efeito á longo prazo. CLONAGEM:
As primeiras experiências bem sucedidas no campo da clonagem ocorreram na década de 50, quando se produziram anfíbios (sapos) a partir do enxerto de núcleos de células intestinais de girinos em óvulos anucleados. Na década de 60, ratos de laboratório foram clonados a partir de células embrionárias. Em 1986, vacas e cabras foram clonadas através de células embrionárias indiferenciadas. Mas o grande salto em clonagem em mamíferos se deu em fevereiro de 1997, quando Ian Wilmut, do Instituto Roslin(Escócia), anunciou o nascimento do clone de uma ovelha - Dolly. Ela foi concebida a partir de uma célula da glândula mamária de uma ovelha adulta, cujo o núcleo foi implantado em um ovócito anucleado de uma outra ovelha. O embrião resultante foi implantado no útero de uma terceira ovelha (mãe de aluguel). Assim, veio a Dolly e em 13 de abril de 1998 ela teve uma filha (Bonnie) por via natural, provando que o clone é capaz de se reproduzir e ser viável. Porém, Dolly morre em fevereiro de 2003 devido ao seu envelhecimento precoce, pois ela já nasceu com a mesma idade genética da ovelha de que foi clonada..
Dolly representa um grande salto na área médica, pois a partir da desdiferenciação a que foi submetido o núcleo da célula adulta que gerou Dolly, é possível proceder à pesquisas sobre a regeneração de tecidos cujas células não mais se dividem por mitose, como é o caso do sistema nervoso e muscular. Quem sabe vai ser possível clonar e produzir órgãos inteiros em laboratório e usá-los para transplante. Ou o uso das técnicas de clonagem para tratamentos médicos na clonagem terapêutica. Em 1990, a terapia genética é utilizada pela primeira vez, com sucesso, numa menina de quatro anos com um tipo de deficiência no sistema imunológico chamado ADA.Hoje temos as pesquisas com as células tronco.
PAULO ANÍBAL G. MESQUITA
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postado por: PAULO ANIBAL 2:39 PM