sábado, 15 de março de 2008

Fundamentos da Engenharia Genética

Engenharia Genética - é uma área de estudo que permite identificar genes e transferi-los para outros organismos.
Aplicações: estudo de mecanismos de replicação e expressão genética; determinação de sequências de um gene e proteína que ele codifica; desenvolvimento de culturas microbianas capazes de produzir substâncias úteis (ex. insulina humana, vacinas, hormonas de crescimento, enzimas para o uso nas indústrias); realização de testes de paternidade e diagnósticos de doenças genéticas e infecciosas, aperfeiçoamento e rentabilização dos processos de produção de vinho, pão, queijo, iogurte, entre outros, tudo isto são aplicações da Engenharia Genética


Biotecnologia - não existe um conceito específico para esta área da ciência contudo considera-se que são técnicas de manipulação nos seres vivos a tornar este úteis como produtos para o Homem.
Aplicações: algumas aplicações desta ciência são o aproveitamento de micro organismos na produção de queijo, vinho, pão, cerveja. Produção de antibióticos, penincelina.


Vector - transportador de DNA.
Função: Transporte de DNA ou apenas porção dele.


Bacteriofao - é um vírus que parasita em bactéria.
Função: é utilizado como um vector.


Plasmídio - é uma molécula circular que existe em células procariontes (bactérias).
Função: é utilizado como um vector.


Técnicas de rDNA - são técnicas que ajudam nos estudos do DNA (ao princípio esta técnica servia para copiar o DNA para poder ser estudado). Técnica de formação de uma molécula de DNA artificialmente pela combinação de duas ou mais moléculas de DNA de origens diferentes.
Aplicação: obtenção de medicamentes (insulina), factores de cooglação sanguínea para doentes com hemofília, obtenção de hormonas de crescimento, etc.


Enzimas de restrição - são uma endonuclease que reconhece sequências específicas alvo no DNA, e que quebra a dupla cadeia de DNA de forma reprodutível e previsível.
Função: clivar sequências específicas do DNA. Muitas vezes este facto origina fragmentos com extremidades coesivas que permitem a ligação do fragmento a um vector, com a participação do DNA ligase.


Ligases do DNA - é uma enzima que volta a ligar covalentemente as duas cadeias do DNA, depois de estas se terem emparelhado por complementariedade de bases.
Função: estabelecer uma ligação covalente entre nucleótidos adjacentes dos dois fragmentos de DNA (o do dador e o do vector).


Transcriptase reversa - é uma enzima que cataliza a síntese de uma cadeia simples de DNA a partir de uma cadeia de RNAm que funciona como molde.
Função: sintetizar DNA a partir de RNA.


DNA complementar - DNA sintético que é produzido a partir de um RNAm pela acção da transcriptase reversa.
Função: mais tarde este cDNA serve quando misturado com o DNA de uma bactéria, obtendo medicamentos, ou seja, usar o plasmídio transformado na obtenção por exemplo de penincelina.


Biblioteca de cDNA - é o local onde é armazenado o cDNA e é clonado em próprias bactérias ou em bacteriofagos.
Função: guardar e fornecer ambiente propício para o cDNA se manter em perfeitas condições.


Técnicas de PCR - é uma técnica que permite a amplificação de genes in vitro, em oposição à clonagem in vivo, com obtenção de milhões de cópias de DNA.
Função: permite estudar a sequêncuia de genes, estudo forenses, diagnosticar doenças hereditárias e/ou infecciosas e estudar a evolução molecular.


OGM - são organismos geneticamente modificados, no seu genoma são encontrados genes estranhos provenientes de outros organismos, introduzidos artificialmente pela técnica de Engenharia Genética.
Aplicações: através destes organismos a Engenharia Genética obtém vários medicamentos, por exemplo insulina, hormonas de crescimento, tratamento de esclerose múltipla, cancros, problemas de coração, produção de vacinas, etc.

Síndrome Cri Du Chat




O que é a Síndrome de Cri du Chat

A Síndrome de Cri du Chat (CDC) é uma anormalidade cromossomal que resulta em dificuldades no aprendizado. Foi descoberta por Jerome Lejeune, um geneticista francês, em 1963. É uma condição genética relativamente rara com uma incidência calculada de 1:50000 nascimentos e que é o resultado do “apagamento” de uma porção significante do material genético do braço curto de um dos pares do cromossomo cinco. Ocasionalmente um segundo cromossomo é envolvido. O nome da síndrome veio com o característico choro dos recém-nascidos que muito faz lembrar um miado de um gatinho.




Genética

Todos nós temos 46 cromossomos em nossas células, 23 da nossa mãe e 23 do nosso pai. Podem ocorrer erros quando as células estiverem se dividindo e os cromossomos podem se quebrar e/ou prender-se no lugar errado. Estes erros são extremamente comuns, eles são uma parte normal da natureza que permite para umas espécies mudar e evoluir. A maioria das falhas são causadas por erros cromossomais que não são compatíveis com a vida. Na CDC a região crítica do cromossomo que contém genes que são responsáveis pelas características principais da síndrome, parece ser localizada na faixa 5p 15.2. O gene que causa o choro, parece estar localizado na faixa 15.3. Na maioria dos casos o apagamento é espontâneo e nenhuma causa específica pode ser identificada, porém, pode ser o resultado de um problema com o cromossomo número 5 em qualquer um dos pais, em alguns casos. Nestes casos, podem ser afetadas também as crianças subsequentes e é, então, importante que os pais de crianças com CDC recebam um conselho genético. É possível descobrir a síndrome com amniocentese ou CVS(Chorionic Villus Sampling) no primeiro trimestre da gravidez. Não é a falta de qualquer pai, e a maioria dos casos vem inesperadamente, só são herdados, aproximadamente, 20% de casos devido a uma translocação equilibrada (material de um cromossomo foi prendido a outro) nos cromossomos de um dos pais. Pessoas com translocação equilibrada são perfeitamente normais, como nenhum material genético está perdido, assim eles provavelmente não saberão que eles são os portadores, até que eles tenham uma criança afetada, a menos que haja uma história de CDC na família.





















Outros nomes para doença

· Deleção no cromossomo 5p ou Síndrome do menos 5p
· Síndrome do choro de gato
· Síndrome de Le Jeune


Características da Síndrome

Importante ressaltar que nem todos os indivíduos com CDC terão estas características.

· Bébés

alto e longo choro ao nascer
choro de gato
baixo peso ao nascer
cabeça pequena (microcefalia)
rosto redondos (rosto de lua)
olhos amplamente espaçados
baixa ponte nasal
desenvolvimento atrasado




· Crianças e Adultos

de baixa estatura e magro
hipotonia (tônus muscular deficiente)
queixo pequeno
mandíbula pequena (micrognastia)
retardamento mental
uma única linha na palma da mão (prega de símio)
sindactilia nas mãos e pés
pregas magras logo à frente das orelhas
orelhas inseridas abaixo da linha do nariz (pode ser malformação)
hipertelorismo
dobras de pele em cima da pálpebra superior (epicanto)
dificuldade com chupar, tragar e apresentam refluxo gástrico
dentes projetados para frente, porém de tamanho normal
dedos longos



Tem ainda problemas físicos secundários, como moderados prejuízos visuais, perda parcial da audição, lábio leporino e anormalidades de esqueleto, como escolioses, deslocamento de quadris e hérnias. Constipação crônica é muito comum ao longo da vida e muitas crianças tem, com freqüência, infeções no ouvido e respiratória. Algumas crianças apresentam ainda anormalidades internas, como problemas no coração, ausência ou má formação de rins, paladar afetado e músculos abdominais separados e epicanto. Ao contrário do que antigas literaturas médicas trazem, crianças com CDC podem viver por vários anos. As pessoas com a síndrome envelhecem precocemente. A pessoa mais velha, com a síndrome, de que se tem notícia está no seus oitenta anos de idade.



As maiores dificuldades são

Todas as crianças com CDC tem um certo grau de dificuldade no aprendizado, que vai de um grau médio ao severo, pela sua inaptidão intelectual. Começam andar tardiamente, normalmente começam entre 2 e 6 anos de idade, entretanto, são desajeitadas. Graças aos problemas em chupar, engolir e de refluxo gástrico, os bebês tem dificuldades em se alimentarem, alguns comem tão pouco, que é preciso alimentá-los com tubos que levam o alimento até o estômago. As crianças mais velhas podem ter dificuldade para mastigar, assim sendo todos os alimentos deveram ser preparados a uma certa consistência. Alguns começam a falar com um atraso grande e outros nunca serão capazes. Porém eles tem um bom entendimento e percepção das palavras, e irão se comunicar do seu próprio jeito ou usando a linguagem dos sinais ou escrevendo ou usando um dispositivo de comunicação eletrônico.
Crianças com CDC terão dificuldade de controlar suas necessidades fisiológicas, mas a maioria aprenderá a se controlar. Muitas tem constipação(prisão de ventre).
Muitos bebês e crianças com CDC tem um padrão de sono transtornado, mas isto melhora com a idade.
Alguns tem problemas auditivos, mas muitos tem uma hipersensibilidade a barulhos e, assim sendo, tem medo de sons particulares, como barulhos altos ou súbitos ou de freqüências particulares.
Muitas crianças, com a síndrome, tem atitudes estranhas, como ficar balançando a cabeça ou serem hiper-ativos ou ficam se beliscando ou mordendo. Alguns desenvolvem obsessões por certos objetos. Muitos tem uma fascinação com cabelos e não conseguem resistir em puxá-los.
Babar é um problema comum, mas tem operação, na maioria dos casos com muito sucesso, para sanar este problema.
Tem-se observado, nos últimos anos, um número crescente de crianças com a síndrome de Cri du Chat, mas que só são afetados suavemente, com leves características faciais, um choro não tão aguçado, que freqüentemente desaparece cedo e poucos problemas relacionados com a saúde. Eles geralmente alcançam o marco miliário dentro do prazo esperado e começam a caminhar com 1 ou 2 anos de idade. AS crianças ligeiramente afetadas, normalmente, aprendem a falar muito bem, embora eles ainda precisem de um acompanhamento de um fonoaudiólogo, e ao contrário da maioria das crianças com CDC, podem aprender a ler e escrever.
Ë muito difícil predizer o quanto bebê é afetado pela síndrome de Cri du Chat e o melhor a fazer, é incentivar o potencial de desenvolvimento do bebê ao máximo e fazer o possível para que ele ou ela leve a vida mais normal possível. Ë difícil predizer, porque parece que não está relacionado com a quantidade de material genético que foi perdido.
Apesar de todos esses problemas citados acima, as crianças com a síndrome de Cri du Chat, normalmente são amorosas, sociáveis, com grande senso de humor e brilhantes.


Tratamento/Intervenção

A anormalidade cromossômica não tem cura até o momento(mas quem sabe em 100 anos?), assim, o tratamento só pode ajudar as crianças a se desenvolverem o melhor possível. A intervenção dos fonoaudiólogos, fisioterapeutas e terapeutas ocupacionais, quando contínuas e não tardias, é de grande necessidade e ajuda. Dependendo onde a pessoa com síndrome mora e os recursos que possui, há berçários especiais ou programas de intervenção em casa na maioria das regiões (tratando-se do mundo como um todo).
Crianças com CDC, provavelmente precisarão de muitos equipamentos, dependendo da idade. Eles talvez precisem de cadeiras especiais, talheres e tigelas para comerem; cadeira de potty ou adaptações no banheiro; uma armação para auxiliar a andar e ficar em pé; adaptações na cama e/ou no quarto para mante-los seguros à noite.
Para algumas crianças, as drogas tem sido de grande auxílio, para problemas relacionados com o sono e para controlar seus comportamentos.
Uma vasta gama de crianças freqüentam escolas especiais, por outro
lado, outras tem um suporte especial domiciliar.


Teste pré-natal

Há dois testes que podem ser feitos antes do bebê nascer, que constatam a síndrome de Cri du Chat. São eles:

· Aminocentese, que pode ser feito por volta da 18º semana e que se restringe a retirada de um pouco do fluido aminótico, e olhar o cromossomo que está na célula do bebê. Este teste tem erro na ordem de 1:100.
· Chorionic Villius Sampling (CVS), pode ser feito semanas antes do teste de aminocentese, e se delimita à retirada de um pedacinho ínfimo da placenta e olhar o cromossomo. Este teste traz um risco maior para o bebê, de 2:100. Não era para ocorrer erros em nenhum dos teste para CDC, a menos que eles estivessem procurando especificamente para CDC, mas os testes de rotina procuram primeiramente para a síndrome de Down.
Em alguns países já é possível, para casais portadores, fazerem o tratamento IVF, que assegura que o embrião que será implantado na mãe é saudável.


Ligação Factorial


O número de cromossomas do cariótipo de um indivíduo é inco0mparavelmente menor do que o número de genes que condiciona o seu fenótipo.


Um cromossoma terá de ter, necessariamente, um grande número de genes.

Os genes dispostos ao longo do mesmo cromossoma dizem-se genes ligados factorialmente ou em linkage e constituem o grupo de ligação factorial sendo transmitidos em bloco aos descendentes.


Nesta situação não se verifica a segregação independente (2.ª Lei de Mendel) embora possa ser explicada pela teoria cromossómica da hereditariedade.


Como resultado de crossing-over, durante a meiose os genes podem separar-se e surgir nos gâmetas comno se estivessem situados em cromossomas separados.


a descendência será qualitativamente igual a prevista numa segregação independente dos genes; quantitativamente surgem em proporções alteradas dado que o crossing-over é menos frequente do que a transmissão em bloco de genes em causa.


Drosophila Melanogaster



A mosca-da-fruta (drosophila melanogaster) é um excelente material genético para trabalhos experimentais de genética:






  • reduzidas dimensões (3 a 4 mm);

  • fácil conservação, alimentação e manuseamento;

  • ciclo de vida curto (12 dias);

  • descendência em n.º elevado;

  • fácil destinção dos sexos;

  • grande variedade de caracteres de fácil observação;

  • cariótipo com quatro pares de cromossomas ( três pares de autossomas e um par sexual).




Forma da drosophila melanogaster



A forma da drosophila predominante na Natureza tem o corpo cinzento, olhos vermelhos e asas longas e denomina-se forma selvagem.



Outras formas alternativas (mutantes) podem revelar-se corpo negro, olhos brancos ou asas vestigiais entre outras características.







Teoria Cromossómica da Hereditariedade

  1. Os genes localizam-se nos cromossomas;
  2. Os cromossomas, associam-se aos pares de homólogos. Em cada um destes pares um cromossoma tem origem materna e o outro paterna;
  3. O genótipo de um indivíduo para determinada característica, é constituido por dois alelos - cada cromossoma, de um par de homologos possui no mesmo local um alelo para esse carácter;
  4. Durante a meiose ocorre separação de cromossomas homologos. Assim verifica-se a segregação dos alelos;
  5. Existe segregação independente dos alelos localizados em cromossomas diferentes, porque cada gâmeta pode ser portador de qualquer combinação de cromossomas (e, portanto de genes) dado que a destribuição dos cromossomas de um determinado par pelos gâmetas é independente na destribuição dos cromossomas de outro par;
  6. a fecundação permite que cada gene volte a estrea representado por dois alelos, visto que voltam a existir pares de cromossomas homologos.

Métodos Contraceptivos

Estes métodos são utilizados para que perante uma relação sexual esta ocorra normalmente mas que sem dela esperar uma gravidez.

Existem quatro tipos de contraceptivos sendo estes os hormonais, os de barreira, de tecnológicos e os naturais.





Métodos de barreira

Preservativo masculino/ feminino

É um método de barreira e é o único que previne as doenças sexualmente transmissíveis.



Diafragma

É uma cápsula de borracha com beiras firmes, porem flexíveis, que impede a entrada de espermatozóides no útero.

Métodos Hormonais

DIU/Sistema intra-uterino

DIU-É um dispositivo em forma de “T”, em plástico com um fio de cobre que é colocado dentro do útero.
Sistema intra uterino – É um dispositivo em forma de “T” que quando colocado no útero liberta pequenas quantidades de hormonas.


Injecções

São injecções que contem hormonais parecidas com as que a mulheres têm, para controlar o ciclo ovário, ou seja, para que esta não ocorra.


Pílula do dia seguinte

Este método apenas deve ser utilizado quando se teve uma relação sexual desprotegida ou quando o método utilizado neste falhou.


Pílula

É um contraceptivo que contem hormonas que impede o amadurecimento dos folículos logo impedem a ovulação.Existem dois tipos de pílulas as combinadas (estrogénios e progesterona) e a pílula simples (progesterona).


Métodos naturais

Calendário
É a identificação do período fértil da mulher através do ciclo menstrual.

Temperatura
Identificação do período fértil da mulher através da temperatura do corpo.

Muco cervical
Quanto menos espesso este é mais a certeza a mulher tem que se encontra no seu período fértil.

LAM
É um período em que a muler se encontra, e é este durante a amamentação.


Métodos tecnológicos

Vasectomia
É um método que impede que os espermatozóides saíam durante a ejaculação evitando assim uma gravidez.

Laqueação
É um método que impede que os óocitos II se desloquem para as trompas e se encontrem com os espermatozóides.

Infertilidade


A infertilidade é uma incapacidade temporária ou permanente em conceber um filho e em levar a termo uma gravidez até ao parto. É um problema comum que ataca homens e mulheres, proveniente de motivos internos ou de contributos inconscientes do ser humano.


Considera-se que existe um problema de infertilidade quando o casal tem relações sexuais, regularmente sem utilizar contracepção durante o período de 1-2 anos, sem que ocorra uma gravidez. No entanto, isso não significa que ela não possa ocorrer naturalmente após esse período ou recorrendo a técnicas específicas, uma vez que a infertilidade total, ou esterilidade, é uma situação rara.


Pode-se classificar dois tipos de infertilidade:


Infertilidade primária – incapacidade fisiológica de uma primeira gravidez


Infertilidade secundária – incapacidade fisiológica de uma segunda ou mais gravidezes



Quais as causas da infertilidade?


No homem os problemas de infertilidade podem estar relacionados com uma produção de espermatozóides de fraca qualidade ou a problemas antigos nos testículos, afectando os espermatozóides.


Na mulher, alguns dos factores que podem levar à infertilidade são a ausência da ovulação ou uma ovulação pouco frequente, o stress acumulado ou disfunções hormonais podem estar na origem do problema.


O útero e as trompas podem ser igualmente um dos motivos de infertilidade. Eventuais tumores nos ovários, bem como a obstrução das trompas são outras das causas de infertilidade. O muco cervical, responsável pela sobrevivência dos espermatozóides, pode não estar nas melhores condições e provocar a morte destes. Após o tratamento e tratando-se de um problema infecção, as probabilidades de engravidar são amplas. Os períodos menstruais longos, dolorosos e irregulares podem revelar uma possível existência de tecido uterino na cavidade cervical.


Deve-se também tomar em consideração que a fertilidade pode ser afectada / diminuída, em termos individuais, por diversos factores, como sejam a alimentação, o estado de saúde geral ou, no caso da mulher, o facto de se estar a amamentar. Existem também diversas doenças que podem provocar a infertilidade. É o caso de diversas infecções sexualmente transmissíveis, como sejam a sífilis, a gonorreia ou a clamídia, caso não sejam tratadas a tempo. Operações cirúrgicas nas quais sejam extraídos ambos os ovários ou o útero à mulher, ou ambos os testículos aos homens provocarão a infertilidade.


A infertilidade pode ter origem na mulher, no homem, ou em ambos. Acredita-se que cerca de um terço dos casos esteja relacionado com factores masculinos, outro terço com factores femininos e que o restante terço esteja relacionado com algum tipo de incompatibilidade biológica que exista entre ambos os elementos do casal.



O que fazer?


Caso um casal esteja a tentar ter filhos e não consiga, é aconselhável que procure ajuda médica ao fim de dois anos, se a mulher tiver menos de 30 anos, e ao fim de um ano se ela já tiver ultrapassado essa idade. Existem actualmente diversas técnicas disponíveis para o tratamento da infertilidade que possibilitam que casais com situações de infertilidade possam ter filhos. No entanto, o primeiro passo a dar é proceder a exames, de modo a determinar as causas desse problema.


É importante que ambos os elementos do casal sejam examinados, de forma a que se possa escolher o tratamento mais adequado à situação. Em cerca de 10% dos casos não é possível determinar as causas da infertilidade. Mesmo nesses casos é ainda possível uma intervenção.



Quais os tratamentos disponíveis?


Alguns dos tratamentos disponíveis são efectuados através da medicação, da cirurgia, ou, então, através de técnicas laboratoriais, como sejam a fertilização in vitro ou a inseminação intra-uterina, entre outras. As taxas de sucesso para estes tratamentos variam de acordo com a técnica utilizada e de acordo com algumas outras condições, tais como a duração da infertilidade anterior ao início do tratamento.

Sistema Reprodutor Masculino

Espermatogénese - consiste no processo de diferenciação das espermatogónias até à obtenção dos espermatozóides.

este processo ocorre nos testículos mais propriamente nos túbulos seminíferos (células de Sertoli). as espermatogónias (células já presentes nos testículos desde o desenvolvimento embrionário) aquando a puberdade dividem se por mitose (multiplicação) originando novas espermatogónias. quando estas se encontram formadas ocorre o crescimento aumentando assim o volume celular o que origina o espermatócito primário, os restantes continuam em divisão originando mais células. Este(espermatócito primário) divide-se originando dois espermatócitos secundários. estes sofrem a segunda divisão meiótica originando espermatídios (assim ocorre a maturação), após isto tudo referido ocorre a diferenciação e assim se obtém o espermatozóide.
Legenda:
  1. Vaso deferente
  2. Próstata
  3. Pénis
  4. Epidídimo
  5. Testículo