O que é genômica sintética?

A genômica sintética é um campo de bioquímica com foco na criação do genoma - a assembléia completa da informação genética ou hereditária de um organismo necessária para que esse organismo mantenha a vida. O genoma de um organismo é composto de moléculas de ácido desoxirribonucleico (DNA) que formam um código. Partes desse código, chamadas genes, controlam a criação e as interações das proteínas nas células do organismo, permitindo que o organismo funcione. Na genômica sintética, os cientistas manipulam e recriam genomas para fins de pesquisa ou para aplicações práticas em medicina e fabricação de biocombustíveis. Os nucleotídeos e sequências de DNA são fabricados artificialmente para uma variedade de aplicações bioquímicas, mas a genômica sintética é um processo mais envolvido. Para criar um genoma sintético funcional, o genoma natural muST é conhecido na íntegra e replicado exatamente ou modificado de forma que nenhuma função crucial seja afetada.

Em 2010, uma equipe de pesquisa baseada no J. Craig Venter Institute em Rockville, Maryland, criou o primeiro genoma bacteriano sintético. A bactéria, Mycoplasma mycoides, tem um genoma composto por um milhão de pares de bases. A equipe foi capaz de replicar o genoma natural da bactéria usando nucleotídeos produzidos sinteticamente e introduzir o genoma sintético em uma célula de bactéria diferente, substituindo o DNA da bactéria pelo DNA sintético de micoplasma mycoides. Com o novo genoma em vigor, a célula começou a funcionar como uma célula normal de micoplasma mycoides, com todas as suas funções intactas.

Complicações ao sintetizar um genoma pode surgir facilmente devido à complexidade dos sistemas envolvidos. Por exemplo, se um par de bases estiver fora de lugar ou faltando, a célula não poderá funcionaríon. Da mesma forma, os processos bioquímicos pelos quais a célula lê e implementa as informações no DNA e as interações químicas do ambiente da célula com o DNA devem estar corretas.

A tecnologia genômica sintética pode ser adaptada a aplicações industriais e comerciais, como a produção de biocombustível. A partir de 2011, algumas empresas estão pesquisando a possibilidade de criar algas sintéticas mais eficientes do que as algas que ocorrem naturalmente na captura e no processamento de dióxido de carbono em substâncias utilizáveis. Muitos pesquisadores acreditam que as algas de engenharia dessa maneira podem tornar a produção de biocombustível mais econômica e comercialmente viável.

Outros projetos na genômica sintética envolvem a sintetização de apenas uma parte de um genoma para modificar um organismo para uso em uma capacidade industrial ou científica. Um exemplo é a modificação dos genomas vegetais para tornar as culturas mais resistentes à seca ou pragas. Na medicina, os micróbios podem ser geneticamente alterados paraagir como remédios para certas doenças ou ajude na terapia genética.

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