Teste DNA
Os testes de DNA são atualmente o método mais seguro para a identificação de pessoas.
O DNA (ácido desoxirribonucleico) é um dos ácidos nucleicos e pode ser encontrado tanto no interior quanto no exterior das células. Embora o DNA tenha se tornado conhecido apenas nas últimas décadas devido à popularização dos exames para identificação de paternidade duvidosa, ele já era conhecido no meio científico desde o início da década de 1950, quando ficou comprovado que o DNAé o material que constitui os genes. Através doDNA é possível identificar pessoas para esclarecer uma possível participação em um crime e também na realização de testes de paternidade. É importante lembrar que, com exceção dos gêmeos univitelinos, o DNA de cada pessoa é único.
O teste de DNA, chamado de DNA figerprint ou impressão digital genética,fornece um grau de confiabilidade bastante alto, ultrapassando 99,9% de certeza em seu resultado. Devido a isso, esse teste é muito empregado na determinação de paternidade e na resolução de crimes.
Para que haja a identificação de uma pessoa através de seu DNA são utilizadas sondas capazes de detectar sequências do DNA humano. Essas sequências deDNA são chamadas de VNTR (Variable Number of Tandem Repeats - número variável de repetições em sequência) e são compostas por sequências curtas de nucleotídeos que se repetem ao longo de trechos da molécula de DNA. Cada pessoa tem um padrão específico de repetição dessas unidades e esse padrão é herdado de seus pais.
Quando amostras de DNA são obtidas através de pelos, sangue, pedaços de pele, esperma etc., é possível o isolamento do DNA utilizando enzimas de restrição. Após o uso das enzimas, o DNA fica fragmentado, ou seja, separado em pequenos pedacinhos. Em seguida, esses pequenos pedaços são separados em um processo chamado de eletroforese, que utiliza corrente elétrica. Após o término da eletroforese, um equipamento que utiliza luz ultravioleta e corante específico traduz a imagem do DNA, que então poderá ser estudada pelos pesquisadores.
As faixas observadas são únicas para cada pessoa e por isso ela é chamada deimpressão digital de DNA ou impressão digital genética.
Segunda Lei de Mendel
Em suas primeiras experiências, Mendel verificou apenas uma característica de cada vez (monoibridismo), não se preocupando com as demais características. Depois de muitas experiências, Mendel prosseguiu com suas pesquisas e começou a se preocupar com o comportamento de duas características, analisando dois caracteres ao mesmo tempo. Ao verificar cruzamentos que envolviam dois tipos de características (di-hibridismo), Mendel enunciou a sua segunda lei, também chamada de lei da segregação independente oulei da recombinação.
Para realizar essa experiência, Mendel cruzou plantas puras de ervilha originadas de sementes amarelas e lisas (traços dominantes), com plantas puras de ervilha originadas de sementes verdes e rugosas (traços recessivos). A geração F1 era totalmente constituída por sementes amarelas e lisas. O resultado da geração F1já era esperado, já que as características eram dominantes e os pais eram puros.
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Cruzamento de semente lisa-amarela pura com semente verde-rugosa pura
Após o primeiro cruzamento, Mendel realizou uma autofecundação entre as plantas originadas das sementes da geração F1, e obteve como resultado quatro tipos de sementes: amarelas-lisas (9/16); amarelas-rugosas (3/16); verdes-lisas (3/16) e verde-rugosa (1/16).
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Geração F2 da Segunda Lei de Mendel
“Amarela-lisa” e “verde-rugosa” eram fenótipos já conhecidos, mas “amarela-rugosa” e “verde-lisa”, não estavam presentes na geração paterna e nem na geração F1. A partir daí, Mendel concluiu que a característica de cor da semente (amarela ou verde), não está ligada à característica formal da semente (lisa ou rugosa), ou seja, a herança da cor era independente da herança da superfície da semente.
Levando em conta esses cruzamentos, podemos dizer que na segunda lei de Mendel os genes para um ou mais caracteres são transmitidos aos gametas de forma independente, recombinando-se ao acaso e formando todas as combinações possíveis.
Hoje em dia, as ideias de Mendel são a base das noções sobre os mecanismos da transmissão dos caracteres hereditários
Clonagem
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A manipulação da bagagem genética das espécies.
A clonagem é um método artificial de reprodução que utiliza células somáticas, ou seja, as que formam os órgãos: os ossos, a pele, o músculo, em substituição às células sexuais masculinas e femininas (o óvulo e o espermatozoide).
Essa técnica surgiu por volta de 1938, quando um embriologista alemão, Hans Spermann, iniciou estudos e trabalhos transferindo o núcleo de uma célula diferenciada (com características e funções pré-definidas), em substituição ao núcleo da célula ovo ou zigoto.
No entanto, a primeira clonagem bem sucedida foi realizada em 1996, por um cientista escocês chamado Ian Wilmut. Sua experiência fundamentou-se na extração e manipulação do núcleo de células diploide (2N) de um organismo já em estágio avançado de desenvolvimento, para o interior de um óvulo.
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O criador e a criatura.
No caso, o organismo experimentalmente utilizado foi um mamífero, especificamente uma ovelha com idade de seis anos, de onde foram retiradas células da glândula mamária.
Após processada a retirada do núcleo de uma célula contida na amostra, e inserindo esta substituindo o núcleo de uma célula reprodutiva da mesma espécie, foi então implantada no útero de outra ovelha.
Portanto, foram submetidas ao experimento três exemplares de ovelhas: a primeira forneceu o núcleo de uma célula somática, a segunda forneceu uma célula sexual sem núcleo e a terceira foi utilizada como organismo gestante.
A ovelha concebida, denominada Dolly, teve seu desenvolvimento conforme o esperado: nasceu, gerou descendentes férteis e morreu. Contudo, pesquisas posteriores revelaram que o processo de clonagem teria ocasionado o envelhecimento precoce da ovelha Dolly. Isso em razão do emprego de um núcleo contendo material genético “enfraquecido”, constituindo vários telómeros (cromossomos fragmentados).
Teoricamente, essa técnica pode ser aplicada na clonagem de seres humanos, porém bastante criticada e contestada pelo aspecto religioso e ético.
A manipulação da bagagem genética das espécies.
Essa técnica surgiu por volta de 1938, quando um embriologista alemão, Hans Spermann, iniciou estudos e trabalhos transferindo o núcleo de uma célula diferenciada (com características e funções pré-definidas), em substituição ao núcleo da célula ovo ou zigoto.
No entanto, a primeira clonagem bem sucedida foi realizada em 1996, por um cientista escocês chamado Ian Wilmut. Sua experiência fundamentou-se na extração e manipulação do núcleo de células diploide (2N) de um organismo já em estágio avançado de desenvolvimento, para o interior de um óvulo.
O criador e a criatura.
Após processada a retirada do núcleo de uma célula contida na amostra, e inserindo esta substituindo o núcleo de uma célula reprodutiva da mesma espécie, foi então implantada no útero de outra ovelha.
Portanto, foram submetidas ao experimento três exemplares de ovelhas: a primeira forneceu o núcleo de uma célula somática, a segunda forneceu uma célula sexual sem núcleo e a terceira foi utilizada como organismo gestante.
A ovelha concebida, denominada Dolly, teve seu desenvolvimento conforme o esperado: nasceu, gerou descendentes férteis e morreu. Contudo, pesquisas posteriores revelaram que o processo de clonagem teria ocasionado o envelhecimento precoce da ovelha Dolly. Isso em razão do emprego de um núcleo contendo material genético “enfraquecido”, constituindo vários telómeros (cromossomos fragmentados).
Teoricamente, essa técnica pode ser aplicada na clonagem de seres humanos, porém bastante criticada e contestada pelo aspecto religioso e ético.
Célula
Mãe
Foto microscópica de células mãe embrionárias.
Todo organismo pluricelular é composto por diferentes tipos de células, derivadas de células precursoras, denominadas células-tronco (stem cells), ou células-mãe ou, ainda, células estaminais, cujo processo de diferenciação que gera as células especializadas — da pele, dos ossos e cartilagens, do sangue, dos músculos, do sistema nervoso e dos outros órgãos e tecidos humanos — é regulado, em cada caso, pela expressão de genes específicos. São elas as responsáveis pela formação do embrião e também pela manutenção dos tecidos na vida adulta.
As células-tronco podem se multiplicar, regenerando tecidos lesionados, porque têm a capacidade de se transformar em células idênticas às dos tecidos onde foram implantados. Assim, classificam-se em:
Totipotentes: podem formar todos os tecidos. Formam-se nas primeiras 72 horas após a fecundação do óvulo. Ex: blastômero.
Pluripotentes: podem se especializar em qualquer tecido corporal, mas não podem por si próprias desenvolverem um ser adulto, pois não desenvolvem tecido extraembrionário, como a placenta.
Multipotentes: podem dar origem a diversos outros tipos de células, mas de forma limitada, uma vez que têm capacidade de diferenciarem-se para produzir o tipo de célula especializada do tecido do qual se origina. Ex: célula-tronco do sangue.
Unipotentes: capacidade de se desenvolverem ou diferenciarem em somente um tipo de célula. Ex: células da pele.
O uso de células toti e pluripotentes é mais vantajoso em relação às multi e unipotentes, uma vez que podem fornecer maior número de tipos celulares e serem mais abundantes: nos tecidos, em quantidade menor; no cordão umbilical e placenta, em grandes quantidades e, nos embriões, nas fases iniciais da divisão celular.
Neste aspecto, entra uma gama de questões éticas, uma vez que essas células podem ser obtidas de embriões recém-fecundados e, assim, os criados para fertilização in vitro, mas que não serão utilizados (embriões disponíveis) ou os criados especificamente para pesquisa, clones, órgãos de fetos abortados, etc., possuem grande potencial para uso. Para acrescentar: células sanguíneas de cordão umbilical, no momento do nascimento e alguns tecidos adultos, como da medula óssea podem também ser utilizadas.
A utilização das células-tronco para fins terapêuticos pode representar a única esperança para o tratamento de inúmeras doenças ou para pacientes que sofreram lesões incapacitantes da medula espinhal e que impedem seus movimentos.
Mendel
O iniciador da genética
Gregor Mendel nasceu em 1822, em Heinzendorf, na Áustria. Era filho de pequenos fazendeiros e, apesar de bom aluno, teve de superar dificuldades financeiras para conseguir estudar. Em 1843, ingressou como noviço no mosteiro de agostiniano da cidade de Brünn, hoje Brno, na atual República Tcheca.
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Após ter sido ordenado monge, em 1847, Mendel ingressou na Universidade de Viena, onde estudou matemática e ciências por dois anos. Ele queria ser professor de ciências naturais, mas foi mal sucedido nos exames.
De volta a Brünn, onde passou o resto da vida. Mendel continuou interessado em ciências. Fez estudos meteorológicos, estudou a vida das abelhas e cultivou plantas, tendo produzido novas variedades de maças e peras. Entre 1856 e 1865, realizou uma série de experimentos com ervilhas, com o objetivo de entender como as características hereditárias eram transmitidas de pais para filhos.
Em 8 de março de 1865, Mendel apresentou um trabalho à Sociedade de História Natural de Brünn, no qual enunciava as suas leis de hereditariedade, deduzidas das experiências com as ervilhas. Publicado em 1866, com data de 1865, esse trabalho permaneu praticamente desconhecido do mundo científico até o início do século XX. Pelo que se sabe, poucos leram a publicação, e os que leram não conseguiram compreender sua enorme importância para a Biologia. As leis de Mendel foram redescobertas apenas em 1900, por três pesquisadores que trabalhavam independentemente.
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Mendel morreu em Brünn, em 1884. Os últimos anos de sua vida foram amargos e cheios de desapontamento. Os trabalhos administrativos do mosteiro o impediam de se dedicar exclusivamente à ciência, e o monge se sentia frustrado por não ter obtido qualquer reconhecimento público pela sua importante descoberta. Hoje Mendel é tido como uma das figuras mais importantes no mundo científico, sendo considerado o “pai” da Genética. No mosteiro onde viveu existe um monumento em sua homenagem, e os jardins onde foram realizados os célebres experimentos com ervilhas até hoje são conservados.
Os experimentos de Mendel
A escolha da planta
A ervilha é uma planta herbácea leguminosa que pertence ao mesmo grupo do feijão e da soja. Na reprodução, surgem vagens contendo sementes, as ervilhas. Sua escolha como material de experiência não foi casual: uma planta fácil de cultivar, de ciclo reprodutivo curto e que produz muitas sementes. Desde os tempos de Mendel existiam muitas variedades disponíveis, dotadas de características de fácil comparação. Por exemplo, a variedade que flores púrpuras podia ser comparada com a que produzia flores brancas; a que produzia sementes lisas poderia ser comparada cm a que produzia sementes rugosas, e assim por diante. Outra vantagem dessas plantas é que estame e pistilo, os componentes envolvidos na reprodução sexuada do vegetal, ficam encerrados no interior da mesma flor, protegidas pelas pétalas. Isso favorece a autopolinização e, por extensão, a autofecundação, formando descendentes com as mesmas características das plantas genitoras.
Genética
O que é genética ?
Genética (do grego genno; fazer nascer) é a ciência dos genes, da hereditariedade e da variação dos organismos. Ramo da biologia que estuda a forma como se transmitem as características biológicas de geração para geração.
