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Papel das Enzimas de Restrição na Engenharia Genética

Engenharia genética = modificação humana direcionada do patrimônio genético para alterar traços. Técnica mais antiga: seleção artificial de animais de fazenda. Nas últimas décadas, biólogos aprenderam a transferir genes diretamente do DNA de um organismo para outro. Ferramenta: "tesouras" da natureza — enzimas de restrição.

Função

Enzimas de restrição = enzimas (catalisadores proteicos) usadas por bactérias para destruir vírus invasores. (Não atacam a própria bactéria porque seu DNA é quimicamente modificado/imunizado.) Também chamadas endonucleases de restrição, cortam DNA em sítios altamente específicos: sequências curtas de bases/nucleotídeos. Essas sequências estereotipadas = "sequências de reconhecimento".

Potencial

Como as mesmas sequências de reconhecimento existem no DNA de diferentes organismos, biólogos usam enzimas de restrição para cortar trecho de DNA do genoma de um organismo e colar no genoma de outro. (Genoma = conjunto completo de DNA no núcleo celular.)

Estrutura

DNA = fita dupla, hélice dupla. 4 bases: adenina, guanina, timina, citosina (A, G, T, C). A sempre emparelha com T; C com G. Emparelhamento complementar permite copiar DNA na divisão celular e exportar informação genética copiada do núcleo como RNA para síntese de proteínas.

Resultados

Quando fita dupla de DNA cortada por enzima de restrição, bases sobressaem em uma das fitas no ponto de corte = "ponta pegajosa" do segmento de DNA cortado. Como DNA do receptor cortado na mesma sequência, pontas pegajosas do DNA exposto do receptor combinam com as do gene doador. Possível graças ao emparelhamento complementar. Biólogos usam DNA ligase (enzima da replicação) para costurar gene doado no DNA receptor.

Benefícios

Engenharia genética via enzimas de restrição rende benefícios médicos/outros. Ex: produção mais rápida/abundante de insulina para diabetes. Genomas de bactérias de reprodução rápida modificados para incorporar gene humano de insulina. Antes, insulina de porcos/vacas: lenta, cara, menos eficaz (insulina animal não funciona bem em todo humano).