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Genoma

Genoma

O Projeto Genoma Humano é um empreendimento internacional, iniciado formalmente em 1990 e projetado para durar 15 anos, com os seguintes objetivos:

Identificar e fazer o mapeamento dos cerca de 80 mil genes que se calculava existirem no DNA das células do corpo humano;

Determinar as seqüências dos 3 bilhões de bases químicas que compõem o DNA humano;

Armazenar essa informação em bancos de dados, desenvolver ferramentas eficientes para analisar esses dados e torná-los acessíveis para novas pesquisas biológicas.

Como parte deste empreendimento, paralelamente estão sendo desenvolvidos estudos com outros organismos selecionados, principalmente microorganismos, visando desenvolver tecnologia e também como auxílio ao trabalho de interpretar a complexa função genética humana. Como existe uma ordem subjacente a toda a diversidade da vida e como todos os organismos se relacionam através de semelhanças em suas seqüências de DNA, o conhecimento adquirido a partir de genomas não-humanos freqüentemente leva a novas descobertas na biologia humana.

O PGH tem como um objetivo principal construir uma série de diagramas descritivos de cada cromossomo humano, com resoluções cada vez mais apuradas.

Para isso, é necessário: dividir os cromossomos em fragmentos menores que possam ser propagados e caracterizados; e depois ordenar estes fragmentos, de forma a corresponderem a suas respectivas posições nos cromossomos (mapeamento).

Depois de completo o mapeamento, o passo seguinte é determinar a seqüência das bases de cada um dos fragmentos de DNA já ordenados. O objetivo é descobrir todos os genes na seqüência do DNA e desenvolver meios de usar esta informação para estudo da biologia e da medicina.

Um mapa genômico descreve a ordem dos genes ou de outros marcadores e o espaçamento entre eles, em cada cromossomo. Existem mapas de baixa resolução, como os mapas de associações genéticas, que indicam as posições relativas dos marcadores de DNA (genes e outras seqüências identificáveis de DNA) através de seus padrões de hereditariedade; e existem os mapas físicos, que descrevem as características químicas da própria molécula de DNA. Um nível maior de resolução é obtido associando-se os genes a cromossomos específicos.

O projeto Genoma Humano começou como uma iniciativa do setor público, tendo a liderança de James Watson, na época chefe dos Institutos Nacionais de Saúde dos EUA (NIH). Numerosas escolas, universidades e laboratórios participam do projeto, usando recursos do NIH e Departamento de Energia norte-americano. Só este órgão financia cerca de 200 investigadores separados nos EUA.

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Em outros países, grupos de pesquisadores em universidades e institutos de pesquisa também estão envolvidos no Projeto Genoma.

Além destes, muitas empresas privadas grandes e pequenas também conduzem pesquisa sobre o genoma humano.

Como vimos, o genoma é responsável pelas características das espécies. o genoma humano é constituído por 23 pares de cromossomos em suas células, ou seja, dois genomas completos por célula.

Estima-se que apenas 3% do genoma codifica uma proteína os outros 97% são denominados " Junk DNA ".

As primeiras propostas para se mapear o genoma humano surgiram em 1985, quando um grupo de cientista pretendiam detectar mutações em homens.

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Com isso foi criado o Projeto Genoma Humano, que faz parte de um financiamento público. Mais tarde Craig Venter funda a empresa Celera Genomics, que faz parte de um financiamento particular e que tinha como um dos principais objetivos seqüênciar todo o genoma humano antes do projeto genoma humano.

Para fazer a pesquisa a Celera diz ter usado o DNA de pessoas anônimas e que estas não eram nem atores, políticos e muito menos de pessoas que tenham um intelecto assustador.

Os cientista dizem que não importa, de quem vem o DNA, pois todos têm o mesmo conjunto de genes, exceto pelo fato de alguns terem predisposição para algumas doenças e isso acarreta numa variação de pessoa para pessoa.

No dia 26 de junho de 2000 a Celera anunciou que havia seqüenciado 100% do genoma humano. Logo após a Celera já fez o pedido da patente de 6500 genes, mesmo tendo usado informações do Projeto Genoma Humano .

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O grande problema da patente não é esse, e sim que se cada empresa tiver o direito a um gene ou genoma de alguma espécie, se outra empresa vier a desenvolver um medicamento que envolva o genoma da outra empresa, terá que pagar uma fortuna a ela para fabricar o remédio inviabilizando sua produção.

Até agora foram descobertos o genoma de mais de 33 espécies mostrando as nossas semelhanças moleculares resultantes da evolução.

Tudo isso gera uma grande polêmica discutida na Bioética. Como serão as regras desse jogo?

Quando os cientistas descobrirem a função de cada gene nos cromossomos essa questão da Bioética ficará ainda mais complicada. A predisposição para determinada doença poderá levar à uma discriminação.

Um exemplo disso aconteceu nos E.U.A. com Terri Seargent, de 43 anos, que foi despedida de um emprego, como gerente de escritório , apos o resultado positivo dos exames que detectaram uma doença genética que matou seu irmão. Nos últimos dias estamos acompanhando as decisões do uso de exames genéticos pelos seguros de saúde na Inglaterra.

Podemos concluir, que essa descoberta irá revolucionar o mundo. E nós, no Brasil, nos igualamos aos laboratórios de primeiro mundo ao mapearmos o genoma da bactéria Xylella, causadora do amarelinho desenvolvendo tecnologia própria e abrindo caminho para o genoma câncer, genoma da cana-de-açúcar e outros.

Medicina

O acesso a esse tipo de informação abre um amplo leque de possibilidades para a medicina, criando perspectivas de cura para doenças que hoje não dispõem de um tratamento eficaz.

Só que os últimos estágios dessa conquista da ciência acabaram tomando um direção bem pouco nobre.

Cientistas de renome internacional acabaram trocando acusações de desonestidade e ignorância.

De um lado, se reúnem cientistas que fazem suas pesquisas em instituições financiadas com dinheiro público e desejam que suas descobertas sejam utilizadas livremente, sem a cobrança de direitos autorais.

Eles fazem parte de um projeto que prevê o gasto de R$ 5,5 bilhões em em 12 anos, R$ 940 milhões dos quais apenas em pesquisas sobre o genoma humano.

Mercado

Do outro lado, ficam os cientistas financiados por empresas privadas, que acreditam que só as leis do mercado e o dinheiro das grandes empresas são capazes de fazer as pesquisas com o genoma humano chegarem a resultados com rapidez, agilizando a difusão de seus benefícios.

Um desses cientistas, Craig Venter, causou alvoroço em 1998, quando afirmou que conseguiria decodificar o genoma humano em três anos, gastando apenas um décimo do orçamento estimado para as pesquisas das instituições públicas.

Ele ainda pode cumprir essa promessa – em abril, Venter anunciou que todos os elementos químicos do DNA humano já haviam sido identificados, mas ainda era necessário colocá-los na ordem correta.

Propriedade

Colabora para o mau clima entre os pesquisadores a discussão a respeito de quem deve ficar com os direitos de uso dos pedaços do mapa genético que vão sendo decodificados todos os dias.

A verdade é que os proprietários desses códigos genéticos têm para acumular fortunas fabulosas com seu uso industrial.

A pergunta que muita gente faz é a seguinte: a utilização comercial seria uma forma de ampliar a eficiência da medicina ou uma maneira de lucrar com um bem que pertence a toda raça humana?

Os conhecimentos trazidos pela decodificação do código genético também levantam algumas questões de ética médica.

Por exemplo, se exames feitos ainda no útero da mãe mostrarem que uma criança sofre de uma doença genética que lhe vai matar em sua infância, quem decide se ela deve ou não ser abortada?

Determinismo

E também há quem argumente que essa história de mapa genético é exagerada, e na verdade a vida das pessoas é mais influenciada pelo ambiente onde elas vivem do que por seu DNA.

Mas a maioria dos cientistas concorda que esse primeiro "rascunho" do genoma humano será apenas a conclusão da etapa inicial das pesquisas sobre o assunto.

A analogia que se faz é a seguinte: os bilhões de elementos que estão sendo decifrados nada mais são do que as "letras".

Depois será preciso entender as "palavras" (que são os genes) e a "linguagem", que correspondem às funções que esses genes desempenham.

Uma coisa, porém, é certa: uma vez que a seqüência dos elementos do DNA tiver sido revelada, ela jamais se tornará secreta novamente.

"Essa seqüência estará nos computadores para sempre, o que torna o genoma humano um projeto de proporções bíblicas", diz o cientista John Sulston.

E, para melhor ou para pior, é certo também que o mundo jamais será o mesmo – para ninguém.

PROTEOMA

Proteoma é o conjunto de todas as proteínas que intervêm nos processos biológicos de uma espécie. E o objetivo agora, depois de se conhecer o genoma humano completo, assim como o de outros organismos também, é determinar a composição, estrutura, e funções de todas as proteínas do corpo para saber como elas interagem entre si.

Empresas e laboratórios públicos e privados já estão na corrida para entender o proteoma, embora este seja sem dúvida muito mais extenso e complicado que o genoma. Enquanto o DNA possui somente quatro bases nitrogenadas, as proteínas estão compostas de aminoácidos, dos quais existem 20 tipos diferentes. Além do mais, muitos genes podem ser editados de formas diferentes para produzir proteínas diferentes. Por outro lado, o DNA está localizado no núcleo de qualquer célula, o que facilita a sua obtenção e purificação, já muitas proteínas só estão presentes em alguns tipos de células, e somente em certas fases de seu desenvolvimento.

Por último, não basta enumerar a seqüência de aminoácidos que forma a proteína, porque tão importante quanto a seqüência é a estrutura tridimensional que ela possui, indo interferir decisivamente no papel que ela realiza.

PROCEDIMENTO PARA SE ENTENDER O PROTEOMA

Dado que as proteínas se fabricam a partir da informação contida no DNA, uma vez conhecido o gene fica fácil deduzir a seqüência de aminoácidos. É necessário determinar sua estrutura através da purificação da proteína e submete-la a cristalografia de raio x ou ressonância magnética nuclear.

Se utilizada a primeira técnica, exige-se que a purificação seja muito eficiente e que a proteína possa se cristalizar, mas oferece alguns dados duvidosos, já que bastão alguns dias para determinar sua estrutura tridimensional. Já a ressonância magnética nuclear é eficaz com proteínas de pequeno tamanho, ficando comprometido o processo a partir de 200 aminoácidos por proteína. Porém, tem a vantagem de que não exige a cristalização da amostra.

Essas técnicas podem se tornar muito úteis daqui a pouco tempo, basta que o proteoma se transforme no objetivo prioritário dos laboratórios do mudo todo.

Uma das maneiras de acelerar o processo de investigação, será "picar" as proteínas e estudar os pedaços por separado. A maior parte das proteínas estão compostas por fragmentos autônomos denominados "domínios" e que se repetem em outras proteínas.

Conhecer como funciona o proteoma é um processo complexo, porque na maioria das vezes a proteína não age sozinha realizando determinada tarefa, mas sim é uma interação entre elas que vai condicionar o processo. Uma forma de conhecer as funções das proteínas, é comparar-la a funções conhecidas, tanto na própria espécie, quanto em outras, já que a maior parte das proteínas se conservam em muitos organismos, mesmo que alguns se encontrem filogeneticamente distantes entre si.

Atualmente, já se tem umas 2.500 proteínas, de diferentes organismos e de estrutura inicial conhecida, diz Alfonso Valencia, pesquisador do Conselho Nacional de Biotecnologia do CSIC.

As dificuldades em se completar os proteomas não implica que o conhecimento que se está gerando não tenha aplicações práticas. Por exemplo, para os laboratórios farmacêuticos basta conhecer a função de uma proteína específica para poder explorar sua possível utilização na elaboração de determinado medicamento. Uma das maneirar consiste em comparar proteínas presentes em pessoas normais com pessoas que apresentam alguma patologia, por exemplo, a doença de Alzheimer. Em teoria os laboratórios teriam que encontrar essas diferenças nas proteínas e daí tentar desenvolver remédios capazes de bloquear a sua atividade patológica.

Fonte: www.biomania.com.br

Genoma

Quando nasce um ser humano, muitas prospecções podem ser feitas quanto ao seu futuro.

O futuro será determinado, naturalmente, pela maneira como ele vai gerir suas próprias ações, mas será grandemente influenciado pelo ambiente ao redor. Sabe-se hoje, também, que muito do seu "destino" já está predisposto antes mesmo de seu nascimento.

O genoma da criança traz codificadas no DNA dos seus 46 cromossomos as instruções que irão afetar, não apenas sua estrutura, seu tamanho, sua cor e outros atributos físicos, como também sua inteligência, sua suscetibilidade a doenças, seu tempo de vida e até aspectos de seu comportamento.

A grande meta do Projeto Genoma Humano é ler e entender estas instruções. Em outras palavras, é nada menos que a busca do completo entendimento da base genética do Homo sapiens, incluindo a base genética das doenças. De posse desse conhecimento, o objetivo seguinte é aplicar tecnologia para alterar, quando preciso, algumas das instruções, visando aperfeiçoar o ser humano e livrá-lo de doenças e outros fatores limitantes.

O padrão genético da pequena Escherichia coli contém quase 5 milhões de pares de bases químicas. O do ser humano, algo em torno de 3 bilhões. Cada gene simplesmente corresponde a uma "frase" dizendo a cada célula como ela deve reunir os aminoácidos disponíveis, transformando-os em proteínas essenciais à estrutura e à vida do ser que os possui. Decifrar o código genético é saber ler através das dezenas de milhares de genes que compõem o DNA humano. Uma tarefa que tem se mostrado gigantesca e demorada, mesmo para os cientistas de nossa época, equipados com formidáveis computadores. Mas a célula, com sua intrínseca sabedoria, lê, entende e segue a mensagem do DNA como se isso fosse a mais trivial das tarefas.

Trinta e seis anos depois da descoberta da estrutura helicoidal da molécula do DNA, o laureado James Watson não poupou entusiasmo na tarefa de convencer seus interlocutores a concederem recursos para o Projeto Genoma Humano que, nos idos de 1989, estava para se iniciar:

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"Vejo à nossa frente um extraordinário potencial para o melhoramento humano. Podemos ter à nossa disposição a ferramenta definitiva para o conhecimento de nós mesmos ao nível molecular... A hora de agir é agora."

"Conhece-te a ti mesmo", já dissera o grande Sócrates, certamente com inteira noção de quão gigantesca seria a tarefa. Mas também não poupou entusiasmo para convencer o gênero humano a arrebanhar recursos para esse empreendimento, cuja grande meta está muito além do nível molecular.

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É longo o caminho que temos pela frente, em busca do autoconhecimento -- mais longo que uma viagem por terra, de Porto Alegre a Manaus.

Mas, de qualquer forma, esse Projeto Genoma que está sendo trilhado pelos cientistas já é um passo fascinante.

Fonte: br.geocities.com

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