Últimos desenvolvimentos no campo da genética e da biotecnologia

Leia este artigo para aprender sobre os últimos desenvolvimentos no campo da genética e biotecnologia!

Investigação sobre células estaminais:

Eu. Primeiro banco de células-tronco:

O primeiro banco de células-tronco do mundo foi aberto no Reino Unido em 2004. O centro irá crescer e armazenar células-tronco para o uso de pesquisas médicas.

Imagem Cortesia: english.nu.ac.th/assets/Doctor-of-Philosophy-Program-in-Agricultural-Biotechnology.jpg

As duas primeiras linhas de células-tronco a serem depositadas são do King's College, em Londres, e do Center for Life, um centro de pesquisa em New Castle. As linhas de células estaminais foram descobertas a partir de embriões humanos iniciais, a partir de tecidos doados por pacientes submetidos a tratamentos de fertilidade.

O Instituto Nacional hospeda o banco de células-tronco, que é único, pois planeja armazenar toda a gama de linhagens de células-tronco embrionárias, fetais e adultas.

ii. Cordão Umbilical: Uma Fonte Maior de Células-Tronco:

De acordo com os resultados de uma equipe de pesquisadores da Universidade Estadual do Kansas, as células da matriz do cordão umbilical humana e animal, conhecidas como gelatina da Wharton, são fontes ricas e prontamente disponíveis de células primitivas e exibem as características reveladoras de todas as células-tronco.

Descobriu-se que o cordão umbilical humano e as células da matriz se diferenciam em neurônios, como no caso do cordão umbilical de porcos. Segundo os pesquisadores, as células da matriz do cordão umbilical poderiam fornecer à comunidade científica e médica uma fonte não controvertida e de fácil obtenção de células-tronco para o desenvolvimento de tratamentos para várias doenças, como Parkinson, derrame, lesões na medula espinhal e cânceres.

A geléia de Wharton é o tecido conjuntivo gelatinoso encontrado apenas no cordão umbilical. A gelatina dá a flexibilidade e flexibilidade do cordão e protege os vasos sanguíneos no cordão umbilical da compressão. À medida que um embrião se forma, algumas células muito primitivas migram entre a região onde o cordão umbilical se forma e o embrião.

Algumas células primitivas podem permanecer na matriz mais tarde na gestação ou ainda estar lá, mesmo depois que o bebê nascer. A equipe sugere que a geléia da Wharton pode ser um reservatório das células-tronco primitivas que se formam logo após a fertilização do óvulo.

iii. Células-Tronco de Embriões: Novas Possibilidades:

Relatórios publicados em 2006 dizem que os cientistas descobriram uma nova fonte de células-tronco: o fluido que envolve os bebês em desenvolvimento no útero. Os cientistas criaram uma linhagem de células-tronco a partir de um embrião humano que parou de se desenvolver naturalmente e, portanto, foi considerado morto.

Ainda outra técnica é a de tomar uma única célula de um embrião em estágio inicial e usá-lo para semear uma linha de células-tronco. Sob a nova técnica, o resto do embrião se desenvolve em um ser humano saudável. Em junho de 2007, pesquisadores desenvolveram células-tronco embrionárias humanas usando um método não controverso que não prejudicava os embriões.

Eles disseram que haviam crescido várias linhas, ou lotes, das células usando uma única célula retirada de um embrião, que eles congelaram ilesos. Estas foram as primeiras linhas celulares embrionárias humanas existentes que não resultaram da destruição de um embrião.

Estas células retiradas de embriões com dias de vida podem fornecer uma maneira de regenerar todos os tipos de tecidos, sangue e talvez até mesmo órgãos. E estudá-los pode ajudá-los a reprogramar as células comuns. A abordagem pode ignorar as objeções à pesquisa com células-tronco embrionárias humanas.

iv. Uso de células-tronco adultas para pacientes cardíacos:

Tratar pacientes cardíacos diretamente injetando células-tronco adultas em seus corações, em vez de fornecer células-tronco adultas através de uma artéria usando um cateter, é um esforço inovador que aumenta a capacidade de bombear o sangue do coração em pouco tempo. Isso resulta no crescimento de novos vasos sanguíneos apenas três a seis meses após as células-tronco serem injetadas.

Os ensaios clínicos para demonstrar isso foram realizados no Centro Médico da Universidade de Pittsburgh. O procedimento envolve a injeção de células-tronco em músculos "enfraquecidos" do coração, já que a regeneração é possível apenas nesses músculos.

v. Terapia de Injeção de Células-Tronco:

Em 2005, o Instituto de Ciências Médicas All India, com sede em Deli (AIIMS), marcou uma iniciativa global pioneira em medicina de células-tronco pelo método de injeção. O AIIMS conseguiu esse feito após uma pesquisa inovadora de dois anos, durante a qual vários pacientes cardíacos receberam as injeções de células-tronco. Esses pacientes incluíram uma menina de sete meses que recebeu injeção de células-tronco. Os médicos injetaram células-tronco de um osso na perna do bebê em seu coração.

Médicos do AIIMS descobriram que, no caso de 35 pacientes que foram tratados com injeção de células-tronco, após 6 meses, 56% do músculo cardíaco morto havia reavivado. Após 18 meses, o número foi de 64 por cento. A terapia de injeção de células-tronco mostrou-se igualmente eficaz em outras doenças, como diabetes, distrofia muscular e paralisia cerebral também.

vi. Insulina de Células-Tronco:

Os cientistas pela primeira vez criaram com sucesso a insulina a partir de células-tronco retiradas do cordão umbilical de uma criança. Este avanço médico, que mostra que as células-tronco retiradas do cordão umbilical do recém-nascido podem ser projetadas para produzir insulina, promete curar o diabetes tipo 1 no futuro.

Em 2007, os pesquisadores da Divisão Médica da Universidade do Texas, em Galveston, primeiro cultivaram um grande número de células-tronco e depois as orientaram a se assemelharem às células produtoras de insulina do pâncreas, que são danificadas pelo diabetes.

vii. Ovos de Mamíferos de Células-Tronco:

Pesquisadores da Universidade da Pensilvânia, EUA, criaram os primeiros gametas de mamíferos (óvulo maduro ou espermatozóide) cultivados in vitro diretamente a partir de células-tronco embrionárias. As células-tronco de camundongos foram colocadas em pratos de vidro - sem nenhum fator especial de crescimento ou transcrição - que se transformaram em oócitos (um óvulo antes da conclusão da maturação) e depois em embriões.

Os resultados demonstraram que, mesmo fora do corpo, as células-tronco embrionárias permanecem totipotentes, ou são capazes de gerar qualquer um dos tecidos do corpo. Na partenogênese, ou reprodução espontânea sem espermatozóide, o núcleo de qualquer célula é removido e implantado em um óvulo antes que o óvulo seja feito para se dividir sem ser fertilizado por um espermatozóide. Este método de produção de células-tronco embrionárias levantou várias questões éticas. Esse procedimento faz com que essas preocupações éticas não sejam problema.

A recente conquista provou que muitos cientistas estavam errados, pois geralmente acreditava-se que era impossível cultivar óvulos ou espermatozóides a partir de células-tronco fora do corpo. Todas as tentativas anteriores produziram apenas células somáticas (qualquer célula encontrada no corpo, exceto óvulo ou espermatozóide).

A última tentativa não só conseguiu produzir óvulos a partir de células-tronco embrionárias de camundongos, mas os óvulos assim produzidos também foram submetidos à divisão celular (meiose). Estruturas semelhantes aos folículos que envolvem e nutrem os ovos de camundongos naturais também foram formadas e a culminação foi o desenvolvimento em embriões.

Os cientistas encontraram as células se organizando em colônias de tamanho variável após 12 dias em cultura. Logo em seguida, células individuais se desprenderam dessas colônias. As células germinativas então acumularam uma camada de células semelhantes aos folículos que envolvem os ovos dos mamíferos. A partir do dia 26, células semelhantes a óvulos foram liberadas na cultura - semelhante à ovulação - e no dia 43, estruturas parecidas com embriões surgiram através da partenogênese, ou reprodução espontânea sem espermatozóides.

viii. Células-Tronco encontradas em dentes de bebê:

Os dentes temporários que essas crianças começam a perder por volta do sexto ano - os dentes do "bebê" - contêm um rico suprimento de células-tronco em sua polpa dentária, segundo os cientistas. Essa descoberta pode ter implicações importantes, já que as células-tronco permanecem vivas dentro do dente por um curto período de tempo, depois que ele cai da boca de uma criança, sugerindo que as células poderiam ser prontamente colhidas para pesquisa.

Essas células-tronco são únicas em comparação com muitas células-tronco adultas no corpo. Eles são de longa duração, crescem rapidamente em cultura (pode ser porque são mais imaturos do que as células-tronco adultas) e, com cuidadosa investigação em laboratório, têm o potencial de induzir a formação de células dentinárias, ósseas e neuronais especializadas.

Se os estudos de acompanhamento estenderem essas descobertas iniciais, os cientistas especulam que podem ter identificado uma fonte importante e facilmente acessível de células-tronco que poderiam ser manipuladas para reparar dentes danificados, induzir a regeneração do osso e tratar lesões neurais de doenças.

Pesquisadores nomearam as células SHED, representando células-tronco de dentes decíduos esfoliados humanos. O termo "dentes decíduos" é dentes do "bebê". A sigla aparentemente era necessária para diferenciar o SHED das células-tronco em tecidos adultos, como ossos ou cérebro.

Sequenciamento de Genomas:

Eu. Genoma do Watson Sequenciado:

Mais de 50 anos depois de ajudar a descobrir a estrutura da dupla hélice do DNA, James D. Watson doou seu DNA para o seqüenciamento do Baylor College of Medicine de Houston. O projeto levou dois meses para ser concluído e custou US $ 1 milhão. Watson ficou emocionado ao ver seu genoma sequenciado e disse que iria publicá-lo para a ciência usar.

O genoma humano - um mapa de todo o DNA - foi concluído em 2003 a um custo de US $ 400 milhões, incluindo um esforço financiado pelo governo de US $ 300 milhões e um projeto privado de US $ 100 milhões. James D. Watson (79) com Francis Crick ganhou o Prêmio Nobel em 1962 por seu trabalho identificando a estrutura do código genético humano, no início dos anos 50. Crick morreu em 2004.

ii. Genoma de um mamífero que remonta à Era dos Dinossauros Sequenciado:

Cientistas da Universidade da Califórnia afirmaram em 1 de dezembro de 2004 que conseguiram sequenciar o genoma completo de um mamífero que vivia na época dos dinossauros. Segundo eles, o mamífero era um animal noturno que era o ancestral comum de todos os animais placentários, incluindo os humanos.

Os cientistas disseram que o genoma do mamífero ajudaria a rastrear a evolução molecular do genoma humano nos últimos 75 milhões de anos. Eles acrescentaram que, comparando o genoma humano com o genoma ancestral, os cientistas podem aprender muito mais, comparados com o que aprendem por comparações com outras espécies vivas, como o rato, o rato e o chimpanzé.

Os mamíferos vivos, dos macacos aos morcegos, às baleias, são variações de um tema comum dos mamíferos e os pesquisadores têm esperanças de que as comparações com seu ancestral comum forneçam uma visão não apenas da biologia básica que todos os mamíferos têm em comum, mas também dos traços únicos. que definem cada espécie.

iii. Sequenciamento de Genes de Frango:

Mais de 170 pesquisadores de 49 institutos de 12 países relataram à revista Nature em dezembro de 2004 que o código genético de Gallus gallus, a ave vermelha da selva, ancestral de todas as galinhas domésticas, poderia lançar luz sobre a evolução humana genes com humanos. As conclusões dos pesquisadores foram baseadas na análise do código genético do frango, que foi decifrado por eles em março de 2004.

A sequência de DNA confirma que humanos e galinhas compartilham 60% de seus genes. A evidência genética também reafirma que toda a vida no planeta compartilha uma origem comum, e que no curso de 500 milhões de anos de evolução, a natureza usou os mesmos genes repetidas vezes, mas de maneiras sutilmente diferentes. Os cientistas saudaram a conclusão do genoma da galinha como um avanço na pesquisa evolucionária, porque a galinha é o parente de sangue quente mais distante do ser humano a ser seqüenciado até agora.

Embora o número estimado de genes em galinhas e humanos seja semelhante, o genoma da galinha tem cerca de um terço do tamanho do genoma humano. Ele contém cerca de um bilhão de pares de bases, ou letras químicas do código genético, comparado a 2, 8 bilhões em humanos.

Segundo os pesquisadores, como o frango é a primeira ave a ser sequenciada, seu DNA vai esclarecer cerca de 9.500 outras espécies de aves. As aves são os parentes sobreviventes mais próximos dos dinossauros, que desapareceram do registro fóssil de 65 milhões de anos atrás.

iv. Genoma do cão revelado:

Cientistas norte-americanos revelaram o genoma do cão doméstico (Canis familiaris) em dezembro de 2005. Publicando a sequência do cão na revista Nature, os cientistas disseram que o projeto de DNA do cão traz a pesada marca da influência humana.

A amostra de tecido usada pelos cientistas para decifrar o código canino veio de Tasha - uma boxeadora - uma raça cuja mandíbula proeminente e respiração ofegante testemunham a seleção humana entre os cães.

De acordo com os cientistas, a história do cão remonta pelo menos 15.000 anos, e possivelmente já em um ano, à sua domesticação original do lobo cinzento na Ásia. Os cães evoluíram através de uma relação mutuamente benéfica com os seres humanos, compartilhando o espaço vital e as fontes de alimento.

Acredita-se que sejam os primeiros animais domesticados pelo homem. Ao longo de milhares de anos, a pressão genética pelo Homo sapiens causou o surgimento de raças de cães que se especializaram em pastoreio, caça e obediência, bem como cães valorizados por determinados olhares.

Este “experimento evolutivo” produziu mais raças de cães domésticos do que para todos os outros membros da família Canidae, a classificação para cães que engloba tanto cães selvagens quanto domésticos. Estima-se que existam 400 milhões de cães no mundo hoje e cerca de 400 raças caninas modernas.

v. Genomas de bactérias:

Cientistas do Instituto de Pesquisa Genômica (TIGR) dos Estados Unidos decifraram todo o genoma da cepa Ames da bactéria antraz; foi anunciado em abril de 2003. Essa foi a cepa usada no programa de armas biológicas dos EUA e nos ataques bioterroristas que afetaram aquele país em 2001. A cepa de Ames sequenciada pelo TIGR foi, no entanto, derivada de uma vaca morta em 1981.

Os dois plasmídeos da bactéria antraz (pedaços circulares de DNA) carregam muitos dos genes responsáveis ​​pela virulência e toxicidade do organismo. Além disso, seu único cromossomo possui genes que melhoram a virulência, com contrapartida em seu parente próximo, a bactéria comum do solo, Bacillus cereus. Esses genes podem, portanto, fazer parte do arsenal comum do grupo de bactérias B. cereus. Algumas das principais diferenças entre a bactéria antraz e a B. cereus podem ser o resultado de como esses genes são regulados, dizem os cientistas da TIGR.

Mas um grupo de pesquisa americano-francês, que sequenciou o genoma de B. cereus, acha que uma comparação dos genomas das duas bactérias "contradiz a hipótese de o ancestral comum do grupo do cereus ser uma bactéria do solo". Eles acham que as evidências sugerem que o ancestral comum vivia no intestino dos insetos.

O jornal TIGR também admite que a presença de certos genes “pode ser uma evidência de um estilo de vida infectante de insetos em um ancestral recente”.

A edição de dezembro de 2003 da revista Nature Biotechnology publicou a sequência genética completa de uma bactéria conhecida como Rhodopseudomonas palustris (R. palustris). A sequência genética da bactéria foi sequenciada por uma equipe de pesquisadores, incluindo alguns da Universidade de Iowa (UI).

Segundo os pesquisadores, a oportunidade de investigar os genes de R. palustris surgiu do interesse em sequenciar os genomas microbianos.

A sequência do genoma sugere que R. palustris tem cinco tipos diferentes de proteína de colheita de luz e que combina e combina com eles para obter a energia máxima da luz disponível. A faixa metabólica dessa bactéria também é vista nas enzimas nitrogenases que utiliza para fixar nitrogênio - um processo que converte o nitrogênio atmosférico da amônia.

Apenas bactérias podem fixar nitrogênio, e o processo é muito importante na agricultura, pois reabastece a amônia do solo, o que melhora a fertilidade. Um subproduto da fixação de nitrogênio é o hidrogênio, que pode ser usado como combustível.

R. palustris possui genes não apenas para a nitrogenase padrão, mas também para duas enzimas nitrogenases adicionais. A presença dessas nitrogenases adicionais provavelmente contribui para a capacidade da bactéria de produzir grandes quantidades de hidrogênio. (Quase todas as bactérias que fixam nitrogênio têm apenas uma enzima nitrogenase.)

R. palustris foi escolhido para sequenciamento por várias razões. É muito bom na produção de hidrogênio, que poderia ser útil como biocombustível, e pode degradar compostos contendo cloro e benzeno que são freqüentemente encontrados em resíduos industriais. As bactérias também podem remover o dióxido de carbono, um gás associado ao aquecimento global, da atmosfera.

vi. Maquiagem Genética do Rato:

Em 4 de dezembro de 2002, o projeto internacional de genoma de camundongos do Whitehead Institute, dos Estados Unidos, envolvendo cientistas de seis países, publicou quase toda a composição genética do mouse. O código preliminar do rato, com 2, 5 bilhões de letras de DNA, chegou quase dois anos depois que o genoma humano foi seqüenciado.

A comparação inicial dos genomas de ratinho e humanos mostrou que as duas espécies estão intimamente relacionadas a um nível genético. O genoma do camundongo é cerca de 14% menor que seu equivalente humano, mas cada espécie tem cerca de 30.000 genes. Cerca de 99% dos genes de um rato têm equivalentes em humanos.

Pesquisadores disseram que mais de 90% dos genes associados à doença são indenticais em humanos e camundongos. Quase 2, 5% de cada genoma é compartilhado entre o camundongo e os humanos, mas não contém os códigos para os genes. Essas seções podem ser importantes na regulação da função dos genes.

As comparações genômicas devem lançar mais luz sobre a história evolutiva da diversidade biológica. Por exemplo, a estreita similaridade do genoma humano com a de outros organismos indica a unidade da vida neste planeta.

vii. O Projeto Genoma Neandertal:

Cientistas dos EUA e da Alemanha lançaram conjuntamente um projeto de dois anos para decifrar o código genético dos neandertais em 20 de julho de 2006. O projeto visava aprofundar a compreensão da evolução dos cérebros dos humanos modernos. Os neandertais eram uma espécie do gênero Homo que viveu na Europa e no oeste da Ásia de mais de 200.000 anos atrás a 30.000 anos atrás.

Cientistas do Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva da Alemanha estão se unindo à 454 Life Sciences Corporation, de Connecticut, para mapear o genoma do Neanderthal, ou código de DNA. "O homem de Neandertal é o parente mais próximo do humano moderno, e acreditamos que pelo seqüenciamento do Neandertal podemos aprender muito", disse Michael Egholm, vice-presidente de biologia molecular do 454, que usará sua tecnologia de sequenciamento de alta velocidade o projeto.

Ainda não há respostas firmes sobre como os humanos adquiriram traços-chave, como andar de pé e desenvolver linguagem complexa. Acredita-se que os neandertais tenham sido relativamente sofisticados, mas carentes das funções de raciocínio mais elevado dos seres humanos.

Examinando o código genético dos neandertais, será possível compreender a pequena porcentagem de diferenças que nos deu maiores habilidades cognitivas de nosso parente vivo mais próximo, o chimpanzé. Não vai responder à pergunta, mas vai dizer onde procurar entender todas essas funções cognitivas superiores.

Ao longo de dois anos, trabalhando com amostras fósseis de vários indivíduos, os cientistas pretendem reconstruir um esboço dos três bilhões de blocos de construção do genoma do Neandertal. Eles enfrentam a complicação de trabalhar com amostras de 40 mil anos de idade e de filtrar o DNA microbiano que os contaminou após a morte. Cerca de 5% do DNA nas amostras é na verdade DNA de Neandertal. Mas os cientistas disseram que os experimentos piloto os convenceram de que a decodificação era viável.

No Instituto Max Planck, o projeto também envolve Svant Paabo, que há nove anos participou de um teste de DNA pioneiro, embora de menor escala, em uma amostra de Neandertal. Esse estudo sugeriu que os neandertais e os humanos se separaram de um ancestral comum há meio milhão de anos e apoiaram a teoria de que os neandertais eram um beco sem saída evolucionário. O novo projeto ajudará a entender como as características únicas dos seres humanos evoluíram e "identificar as mudanças genéticas que permitiram que os humanos modernos deixassem a África e se espalhassem rapidamente pelo mundo".

viii. Código Genético do Mosquito Massivo-assassino:

A batalha para erradicar o Aedes aegypti, o mosquito causador da febre amarela, dengue e chikungunya, teve um tiro no braço com o sucesso do sequenciamento do genoma do mosquito. Pesquisadores publicaram o genoma - um mapa de todo o DNA - da espécie do mosquito Aedes aegypti em 17 de maio de 2007.

O genoma, dizem eles, poderia orientar os esforços para desenvolver inseticidas ou criar versões geneticamente modificadas desse mosquito que são incapazes ou menos capazes de transmitir os vírus que causam a febre amarela e a dengue.

Esta é a segunda instância de cientistas que conseguiram sequenciar um genoma de mosquito. O genoma de Anopheles gambiae, o mosquito causador da malária, foi decodificado em 2002. O sucesso foi então duplicado com outra equipe de pesquisadores que simultaneamente sequenciava o parasita da malária, o Plasmodium falciparum.

Estudar a composição do DNA de A. aegypti e comparar ii com A. gambiae permitiu aos pesquisadores entender que os primeiros divergiram evolutivamente dos últimos cerca de 150 milhões de anos atrás. Isso provavelmente explica as diferenças de aparência e hábitos alimentares das duas espécies e as diferentes doenças que causam, embora tenham o mesmo número de genes.

Seqüenciar as duas espécies de mosquito é importante por muitas razões. Embora a decodificação do genoma do mosquito causador da malária tenha sido a primeira tentativa de desvendar a constituição genética de um organismo não humano com impacto direto nas vidas humanas, o sucesso mais recente indica o nível de maturidade alcançado no sequenciamento do genoma.

Embora ainda não tenha sido encontrada uma estratégia bem-sucedida pelos pesquisadores para combater o mosquito causador da malária, o sequenciamento do genoma abriu oportunidades sem precedentes e a humanidade da seca está um passo mais perto de encontrar um.

A maior vantagem de ter os mapas genéticos dos dois vetores, e outras espécies de mosquitos que estão sendo sequenciados, será a capacidade de realizar análises comparativas para identificar os genes comuns e únicos e elaborar novas estratégias para lidar com vetores específicos.

Em uma época em que os direitos de propriedade intelectual estão sendo salvaguardados de forma a negar os benefícios da pesquisa científica a uma grande parte do mundo, projetos de pesquisa básica em grande escala ajudam a reunir pesquisadores de diferentes instituições em todo o mundo para uma causa comum. O verdadeiro desafio será fazer com que os benefícios de qualquer avanço na luta contra os vetores e combater as doenças disponíveis para os necessitados.

Existem cerca de 3.500 espécies de mosquitos, mas duas delas - Aedes aegypti e Anopheles gambiae causam a maior miséria humana. Um mosquito aegypti representa cerca de 50 milhões de casos de dengue em países tropicais e cerca de 30.000 mortes por febre amarela, principalmente na África Ocidental e Central e partes da América do Sul a cada ano. Em 2006, a Chikungunya, uma ameaça na Índia, afetou quase 1, 25 milhão de pessoas. A impressão genética de A. aegypti é mais complexa que a de A. gambiae.

ix. Mapa Genético de um Chimpanzé:

De acordo com um relatório de uma equipe internacional de cientistas, publicado em agosto de 2005, humanos e chimpanzés compartilham “perfeita identidade” em 96% de sua sequência de DNA. As descobertas são tiradas da conclusão da seqüência completa do genoma de um chimpanzé, o quarto mamífero - depois de humanos, ratos e ratos - para produzir um projeto genético completo.

A comparação entre DNA humano e de macaco revela que alguns genes humanos e de macaco evoluíram muito rapidamente, especialmente aqueles ligados à percepção ao som e à transmissão de sinais nervosos. Ele mostra um padrão de mutações genéticas que podem permitir que cada um faça adaptações únicas ao ambiente.

Ele destaca um padrão de mudança rápida em um pequeno número de genes humanos há cerca de 250.000 anos - quando se supõe que o homo sapiens (humanos) emergiu na África. Chimpanzés e humanos compartilhavam um ancestral comum há seis milhões de anos. Também lança nova luz sobre as pequenas diferenças que colocam a humanidade em um caminho evolucionário diferente.

A descoberta poderia oferecer uma nova maneira de entender a biologia humana e sublinhar mais uma vez o parentesco próximo entre o pantroglodytti, a maior espécie de chimpanzé e o Homo sapiens.

x. Genoma da planta do sorgo sequenciado:

Foi relatado na edição de fevereiro de 2009 da revista Nature, que os cientistas sequenciaram com sucesso o genoma da planta do sorgo. O sorgo é a segunda planta após o arroz na família das gramíneas a ter seu genoma seqüenciado. O sequenciamento do sorgo ajudará a identificar a localização dos genes responsáveis ​​pela fotossíntese eficiente.

O genoma do sorgo é muito menor em comparação com outras plantas de gramíneas, como cana-de-açúcar, milho, trigo, etc. É bem conhecido por sua tolerância à seca. No entanto, o alto fluxo gênico para parentes de ervas daninhas foi um grande problema para as abordagens transgênicas (engenharia genética).

Conseqüentemente, conhecer o “potencial genético intrínseco” tornou-se ainda mais importante, pois o sorgo também é um bom candidato para a extração de biocombustíveis. Para extrair os biocombustíveis, os grãos de sorgo doce seriam extraídos primeiro. O caule seria então esmagado e o suco doce iria para produzir um produto semelhante ao melaço. O biocombustível seria então produzido a partir do melaço.

XI. Primeiro Mapa Completo do Genoma do Arroz Indica:

Em 13 de dezembro de 2002, cientistas chineses publicaram o primeiro mapa completo do genoma do arroz Indica. O Dr. Yu Jun, um dos principais pesquisadores do projeto genoma, disse que o mapa completo cobria 97% dos genes do arroz, e a mesma porcentagem havia sido localizada em seus cromossomos.

Arroz Indica e arroz cruzado com Indica, representam 80 por cento da produção mundial de arroz. Um mapa do genoma ajudará as pessoas a entender melhor essa importante cultura. Ele estabelece as bases para o estudo dos genomas e proteínas do arroz e explica seu padrão natural de crescimento, prevenção de doenças e produtividade. Tem um enorme potencial em pesquisa científica e produção agrícola.

xii. Código Genético do Arroz:

Foi relatado em 2005 na revista Nature que uma equipe internacional de cientistas havia conseguido decifrar o código genético do arroz, tornando-o a primeira planta a ter seu genoma sequenciado. Segundo os cientistas, foi um avanço que aceleraria as melhorias em uma cultura que alimenta mais da metade da população mundial.

No relatório, cientistas estimaram que o arroz contém 37.544 genes, mas disse que o número seria, sem dúvida, revisado com mais pesquisas. Os humanos, em contraste, têm apenas 20.000 a 25.000 genes.

Eles também disseram que ter as sequências do genoma em mãos seria crucial para que os avanços na criação e biotecnologia aumentassem o rendimento do arroz, com uma estimativa de que a produção mundial de arroz deve aumentar em 30% nos próximos 20 anos para acompanhar a demanda.

Gone Numbers: um dado comparativo:

xiii. Doping Genético Leva a Mais Poder Muscular:

Um artigo publicado em 2004 no Journal of Applied Physiology revelou que o doping genético leva a um aumento de cerca de 30% no tamanho muscular dos ratos. O estudo diz que o aumento de 30% no tamanho do músculo é muito maior do que os melhoradores de desempenho esportivo existentes, como cocaína, estimulantes artificiais, como a níquelamida, hormônios de designer e eritropoietina (EPO).

No doping genético, o corpo é geneticamente fixado para alcançar um melhor desempenho. É uma conquista científica significativa. Até agora, diz o estudo, tanto EPO e hormônios de crescimento - batidos juntos como peptídeos no jargão de doping - tiveram que ser injetados no corpo.

EPO aumenta o desempenho, aumentando a produção do corpo de glóbulos vermelhos. Como os eritrócitos são o que transporta oxigênio, um aumento na contagem de eritrócitos significa que os músculos obtêm mais oxigênio e, portanto, podem ter um melhor desempenho. Os hormônios do crescimento atuam estimulando o crescimento e a força muscular.

xiv. 'Hapmap' revelado:

Em outubro de 2005, uma equipe internacional de pesquisadores revelou “Hapmap” - mapa de padrões de pequenas diferenças de DNA que distinguem uma pessoa da outra. O mapa abre a porta para o lançamento de pesquisas abrangentes através do DNA humano para os genes que predispõem as pessoas a distúrbios comuns, como doenças cardíacas, câncer, diabetes e asma.

Os cientistas querem encontrar genes relacionados à doença como meio de diagnosticar, prever e desenvolver tratamentos. Tais genes fornecem pistas para as bases biológicas da doença e, portanto, sugerem estratégias para o desenvolvimento de terapias.

xv. Desvendando o Processo de Transcrição Genética:

Roger D. Kornberg alcançou um marco genético: ele é o primeiro a criar uma imagem real do processo de transcrição em genes, da mesma forma que a informação vital armazenada nos genes é copiada e depois transferida para as partes das células que produzem proteínas. Distúrbios no processo de transcrição em genes são fatais.

A transcrição constante da informação genética no DNA é um processo central nos organismos vivos. Se este processo for perturbado de qualquer maneira, então toda a produção de proteína nas células cessa e o organismo é destruído. Muitas doenças, incluindo câncer, doenças cardíacas e inflamações, têm sido associadas a distúrbios no processo de transcrição.

O único feito de Komberg é que ele conseguiu capturar o processo de transcrição em fluxo total. A imagem criada mostra uma cadeia de RNA sendo construída e as posições exatas do DNA, polimerase e RNA durante o processo.

Ele conseguiu congelar o processo de construção do RNA na metade, deixando de fora um dos blocos de construção necessários: quando a construção atinge o ponto em que o bloco ausente é necessário, o processo simplesmente pára.

Ele tomou a imagem das moléculas envolvidas em sua forma cristalina usando raios-x. Esses cristais de moléculas biológicas são únicos, pois a partir deles um computador pode calcular a posição real dos átomos nas moléculas. Além disso, normalmente temos apenas imagens de complexos acabados e moléculas individuais.

Kornberg descobriu o "relé" - Complex Mediator, um complexo molecular vital para a regulação da transcrição. O mediador ajuda na transmissão de sinais e liga ou desliga a transcrição. A descoberta do mediador é uma tremenda conquista na compreensão do processo de transcrição. Romberg recebeu o Prêmio Nobel 2006 por seu trabalho.

xvi. Junk DNA Controls Gene Funções:

Cientistas do Centro de Biologia Celular e Molecular de Hyderabad mostraram que o DNA lixo no cromossomo Y humano controla a função de um gene localizado em outro cromossomo. De acordo com o relatório publicado em novembro de 2006, cerca de 97% do material do DNA é 'lixo', sem nenhum papel específico no funcionamento dos órgãos.

Mas os cientistas indianos descobriram que o DNA de sucata cromossômica Y, encontrado apenas em homens, interage e controla as funções de um gene que não se limita a um sexo. O bloco de repetição de 40 mega-bases do cromossomo Y é transcrito em RNA e controla a expressão de uma proteína por um mecanismo chamado trans-splicing.

xvii. Vírus Responsável por Resfriado Comum Decodificado:

Em fevereiro de 2009, os pesquisadores afirmaram ter decodificado os genomas das 99 cepas do vírus da gripe comum. Eles também desenvolveram um catálogo de suas vulnerabilidades. Acredita-se que o vírus do resfriado comum, o rinovírus, desencadeie metade de todos os ataques de asma.

A nova árvore genealógica do rinovírus deve permitir, pela primeira vez, identificar qual ramo específico da árvore mantém o vírus mais provocativo para os pacientes com asma. O rinovírus tem um genoma de cerca de 7.000 unidades químicas, que codificam as informações para fazer as 10 proteínas que fazem tudo o que o vírus precisa para infectar células e produzir mais vírus.

Ao comparar os 99 genomas entre si, os pesquisadores conseguiram organizá-los em uma árvore genealógica com base nas semelhanças em seus genomas. Isso mostra que algumas regiões do genoma do rinovírus estão mudando o tempo todo, enquanto outras nunca mudam.

O fato de as regiões imutáveis ​​serem tão conservadas ao longo do tempo evolucionário significa que elas desempenham papéis vitais e que o vírus não pode deixá-las mudar sem perecer. Eles são, portanto, alvos ideais para drogas porque, em princípio, qualquer uma das 99 cepas sucumbiria à mesma droga.

xviii. Terapia gênica para restaurar a visão:

Em abril de 2008, uma equipe britânica de cientistas usou a terapia genética para restaurar com segurança a visão em um adolescente com uma forma rara de cegueira congênita. Embora o paciente não tenha alcançado uma visão normal, o primeiro transplante de genes do mundo para cegueira produziu uma melhora sem precedentes na visão do adolescente. Eles injetaram genes no olho mais afetado do menino e usaram a menor dose no que os cientistas afirmam ser estritamente um teste de segurança.

O menino sofreu de uma mutação genética chamada amaurose congênita de Leber, que começa a afetar a visão na primeira infância e eventualmente provoca cegueira total durante os 20 ou 30 anos do paciente.

Desenvolvimentos em Engenharia Genética:

Eu. Avanço na síndrome de Down:

Foi relatado em 2006 na revista Science que Elizabeth Fisher, do Instituto de Neurologia do Reino Unido, e Victor Tybulewicz, do Instituto Nacional de Pesquisa Médica do Reino Unido, haviam desenvolvido com sucesso a técnica de transplante de cromossomos humanos em camundongos. na causa genética da doença.

Os cientistas projetaram geneticamente os camundongos para carregar uma cópia do cromossomo humano 21, uma cadeia de cerca de 250 genes. Para criar os camundongos, a equipe primeiro extraiu os cromossomos das células humanas e as despejou em leitos de células-tronco extraídas de embriões de camundongos. Todas as células-tronco que absorveram o cromossomo humano 21 foram injetadas em embriões de camundongos com três dias de idade que foram reimplantados em suas mães. Os ratos recém-nascidos carregavam cópias do cromossomo e podiam passá-lo para seus próprios filhotes.

Cerca de uma em cada mil pessoas nascem com uma cópia extra do cromossomo, um soluço genético que causa a síndrome de Down. Estudos genéticos de camundongos ajudarão os cientistas a descobrir quais genes dão origem a condições médicas que são comuns entre pessoas com síndrome de Down, como problemas no desenvolvimento do cérebro, defeitos cardíacos, anormalidades comportamentais, doença de Alzheimer e leucemia.

ii. Repolho Bt Desenvolvido:

Uma equipe de cientistas da Índia, Canadá e França afirmou em 2005 que eles desenvolveram um repolho resistente à “mariposa de diamante” (DBM) - uma praga presente em todo o mundo. O repolho resistente a pragas foi produzido transferindo para ele um "gene de fusão" sintético do Bacillus thuringiensis (Bt) que produz duas proteínas tóxicas à praga.

Segundo os cientistas, o repolho cresce em condições tropicais e subtropicais e a presença de dois genes Bt no repolho provavelmente impedirá a evolução da resistência na praga.

iii. Tecnologia Gene Knockout:

Os biólogos indianos estabeleceram com sucesso a "tecnologia knockout genética" na Índia. No Centro de Biologia Celular e Molecular (CCMB), em Hyderabad, cientistas criaram o primeiro camundongo com nocaute genético, que não possui um dos genes da proteína do leite, a kappa-caseína, necessária para a lactação, em 2006. Outros países como os EUA, Reino Unido. Alemanha A França, a Austrália e o Japão já desenvolveram e usaram essa tecnologia.

Sob este método, os pesquisadores criam um organismo geneticamente modificado através da inativação de um gene em particular para ver os efeitos de sua ausência e entender melhor suas funções. Diz-se que a tecnologia tem tremendas aplicações, não apenas no campo da biologia básica, mas também na criação de modelos de doenças humanas e na descoberta de medicamentos.

O CCMB criou uma Instalação Nacional para Camundongos Transgênicos e Gene Knockout com o apoio do Departamento de Pesquisa Científica e Industrial. Explicando o trabalho realizado, Satish Kumar, chefe da instalação, disse que a tecnologia é baseada em células-tronco embrionárias de ratos que podem ser mantidas fora do corpo por longos períodos.

Pode-se remover ou modificar um gene existente nessas células e reconstruir um novo animal. Na ausência de kappa-caseína, os genes da proteína do leite, as fêmeas eram saudáveis, mas não podiam produzir leite para os jovens.

A descoberta teve muitas implicações no campo da evolução dos mamíferos. A linhagem de camundongos produzida por eles seria um modelo útil para a criação de novos animais leiteiros com propriedades modificadas do leite.

Seria também um modelo útil nos esforços para criar animais de fazenda geneticamente modificados que produzem proteínas farmacêuticas em seu leite.

iv. Brinjal GM inseguro para a saúde:

Em janeiro de 2009, uma análise independente dos efeitos sobre a saúde e meio ambiente de transgênicos (geneticamente modificados) Bt Brinjal 'conduzida pelo Comitê de Pesquisa Independente e Informações sobre Engenharia Genética com sede na França concluiu que a liberação de berinjela Bt no ambiente para alimentos e rações na Índia pode representar um sério risco para a saúde humana e animal. Ele disse que a liberação comercial da berinjela Bt deve ser proibida.

A análise do professor Gilles-Eric Seralini dos dados de biossegurança da berinjela Bt de Mahyco - como submetidos ao Comitê de Aprovação de Engenharia Genética (GEAC) - aponta que a berinjela Bt produz uma proteína que pode induzir resistência à canamicina, um antibiótico bem conhecido, que poderia ser um grande problema de saúde. A análise foi encomendada pelo Greenpeace.

A berinjela Bt não foi devidamente testada do ponto de vista ambiental e de segurança. Observou-se que nos ensaios de alimentação foram observadas diferenças significativas em comparação com os melhores controles não-Bt correspondentes.

v. Appomixis técnica para a revolução de sementes:

Cientistas do Instituto Central de Pesquisa do Algodão (CICR) desenvolveram uma nova técnica para gerar híbridos de algodão. A técnica chamada apomixes permitirá aos agricultores replicar as sementes. Promete o fim do dispendioso contrato híbrido para os produtores de algodão antes de cada época de semeadura.

Apomixes foram notados em algumas gramíneas como a cana-de-açúcar e o sorgo, mas até agora as variedades não puderam ser estabilizadas e, portanto, não tinham valor comercial. Atualmente, cerca de 70% do algodão está sob cultivo híbrido. Uma variedade apomítica com o mesmo vigor (alta qualidade de colheita) é uma grande promessa para os agricultores. Pode haver uma possibilidade de introduzir a técnica em outras culturas também, acreditam os cientistas.

vi. Xenotransplantation: O Dictum da Nova Era:

Foi relatado em 2008 que muitos países asiáticos estavam desenvolvendo tecnologias de bioengenharia, como o xenotransplante, para colmatar o crescente hiato entre oferta e demanda de órgãos.

Enquanto o procedimento permanece experimental, seus defensores argumentam que ele oferece maior potencial do que os dispositivos mecânicos. Até à data houve cerca de 60 xenotransplantes em todo o mundo. No entanto, a partir de agora o mundo está longe de aperfeiçoá-lo e ainda está lutando com seus problemas potenciais, como transmissão de vírus, rejeição de órgãos e a necessidade de aprovação regulatória. Its critics argue, xenotransplantation could redirect resources from existing treatments and be easily misused.

Touted to be a panacea for the world's mounting transplant woes, xenotransplantation is the process of transplanting an organ/ tissue from a member of one species (such as a pig, baboon, or chimp) into another (such as human), with Xeno meaning foreign in Greek.

Korea has launched a $51.5 million “bio-organ production task force” that hopes to produce sterile mini-pigs and have pig organs ready for transplantation in humans by 2010. The Korean government estimates the global value of bio-organs to reach $76 billion by 2012.

In Singapore, the Bioethics Advisory Committee has announced plans to create “mixed animals” by infusing human DNA with an animal egg to, find cure to human diseases.

Other alternatives bioengineering technologies considered equally promising but controversial are cloning human tissues and organs from a patient's own cells and culturing human embryonic stem cells. While the former would eliminate the problem of rejection it would raise ethical objections and the later would be feasible if only destroying huge numbers of fertilised embryos could be avoided.

India is yet to develop the technique and start the tests formally. In fact, in 1997 when Dr Dhani Ram Baruah claimed to have replaced a human heart with a pig's he was jailed under suspicion of murder and fraud.

On The Cloning Front:

Eu. Human Clones:

On December 26, 2002, president of the human cloning society— Clonaid, Ms Brigitte Boisselier, made the announcement in Florida that the first human clone was born. A French scientist and activist of the Raelian sect, which believes life on earth was created by extra-terrestrials through genetic engineering, Ms Boisselier said that the seven-pound baby girl, named Eve, was doing fine and her parents were very happy.

Since the effort by the Raelians to achieve the first cloned human baby was carried out in secrecy, it was not immediately possible to obtain any independent scientific confirmation that the baby was in fact a clone.

The human clone is produced in the following manner: A cell (say skin cell) is taken from the father and the mother that provides an unfertilised egg. The nucleus is removed from the father's skin cell and the egg is stripped of genetic code. The DNA is also removed from the nucleus. The donor cell nucleus is then fused with the egg, which is given the donor's genetic code. The cell is developed until it becomes an embryo and is then implanted into the uterus.

The idea to clone human beings originated in 1996 when scientists from the Roslin Institute in Edinburgh, created a sheep clone Dolly by adult cell nuclear transfer. The aim of their joint effort was to improve conventional animal breeding and create new health products for the biopharmaceutical industry. The experiment was an achievement that gave a fillip to animal cloning.

In June 2003, a licence to work with human eggs in an experiment that prepares the way for the first human cloning in Britain was issued to the Roslin Institute in Scotland.

ii. Cross Cloned Animal Born:

Scientists at the Xinjiang Jinnu Biological Company Limited and the Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences announced in February 2004 that they had developed an embryo using the stomatic cell of an ibex and an egg cell of a goat and transferred the embryo, already grown to a certain stage, into the womb of a goat.

The successful cloning resulted in the birth of the offspring of a goat and an ibex—China's first cross-cloned animal. The brownish grey animal, which has been determined to be an ibex after primary feature studies, weighs 2.32 kg, measures 42 cm in length and has a height of 35 cm. The cloning has significance for the protection of endangered wild animals.

iii. Cloned Goat Gives Birth:

China's first cloned goat, Yang Yang, gave birth to twins at a breeding centre in the north-western province of Shaanxi on February 7, 2003. The male kid died hours later. The mother, which was cloned from a goat body cell, had mated with an angora. It was Yang Yang's second successful delivery in two years. Yang Yang first gave birth to twins in 2001.

iv. Endangered Wild Cattle Cloned:

Cloning technology has reproduced two endangered wild cattle bulls, each borne by dairy cows in April 2003, on an Iowa farm in the USA. The procedure that created the banteng's has given animal conservationists hope that cross-species breeding can help reverse daily disappearance of 100 living species and add genetic diversity to dwindling animal populations.

If they survive, the two banteng's will be transferred to the San Diego Wild Animal Park and encouraged to breed with the captive population there. The technology is still fraught with problems and a long way from paying significant dividends.

The cloned banteng's, for instance, won't begin breeding until they reach maturity in about six years. The San Diego Zoo's Centre for Reproduction of Endangered Species began preserving cells and genetic material from hundreds of animals in 1977 in a programme it dubbed the Frozen Zoo.

Tissue samples from each animal are stored in small plastic vials, which are submerged and frozen in liquid nitrogen at minus 196 degrees Celsius. Now that foresight is beginning to pay off with the banteng, a white-stockinged animal hunted for its slender, curved horns. Fewer than 8, 000 banteng's exist in the wild, mostly on the Indonesian island of Java.

v. World's First Cloned Cat Baby:

The world's first cloned cat, CC ('copy cat') gave birth to three kittens in September 2006. The mother cat was cloned in 2001 by the Texas A & M University which has cloned more species than any other university. The procedure for cloning was the same as used by researchers at the Roslin Institute in Edinburgh to clone Dolly the sheep in 1997. The cloned 'CC' and Smokey, a naturally born male tabby, produced the three kittens, two of whom looked strikingly similar to the mother. The remaining one resembles its father in appearance.

vi. First-ever Cloned Buffalo Calf Dies:

On February 12, 2009, the world's first cloned buffalo calf died of pneumonia in Kamal, Haryana. The birth of the calf, which was born on February 6, was heralded as a scientific breakthrough as it was cloned using a simpler but advanced version of a technique employed in producing “Dolly”—the sheep that was the first mammal to be cloned.

The cloning of the buffalo was done by a team of six scientists at the National Dairy Research Institute (NDRI) through a “cost-effective” technology—Hand guided Cloning Technique. It was the first calf in the world to be born through this technique.

The uniqueness in developing the clone is that it is said to be less demanding in terms of equipment, time and skill. The method has been evolved by picking up a cell from which the ovary develops from an abattoir. It is then matured in vitro, denuded, treated with an enzyme to digest the zona and then enucleated with the help of handheld fine blade.

Then, a donor buffalo it selected and a somatic cell (any cell that forms the body of an organism) is picked from its ear, propagated for use as nuclei. Then, both these cells are fused, cultured and grown in the laboratory as an embryo before being transferred to the recipient buffalo. One of the advantages of this technique is that a calf of desired sex can be derived.

With the country facing shortage of bulls, this technology can ensure supply of elite bulls in the shortest possible time. India has the largest population of buffaloes. This technology could well help increase the number of efficient buffaloes in the country.

vii. World's First Cloned Camel:

The world's first cloned camel was born in the UAE on April 8, 2009. The female camel calf has been named 'Infaz' which means achievement in Arabic.