Genética

Genética (do grego gennofazer nascer) é a ciência dos genes, da hereditariedade e da variação dos organismos. Ramo da biologia que estuda a forma como se transmitem as características biológicas de geração para geração. O termo genética foi primeiramente aplicado para descrever o estudo da variação e hereditariedade, pelo cientista Wiliam Batesson numa carta dirigida a Adam Sedgewick, da data de 18 de Abril de 1908.
Os humanos, já no tempo da pré-história utilizavam conhecimentos de genética através da domesticação e do cruzamento seletivo de animais e plantas. Atualmente, a genética proporciona ferramentas importantes para a investigação das funções dos genes, isto é, a análise das interacções genéticas. No interior dos organismos, a informação genética está normalmente contida nos cromossomos, onde é representada na estrutura química da molécula de DNA.
Os genes, em geral, codificam a informação necessária para a síntese de proteínas, no entanto diversos tipos de gene não-codificantes de proteínas já foram identificados, como por exemplo genes precursores de microRNAs (miRNA) ou de RNAs estruturais, como os ribossômicos. As proteínas, por sua vez, podem atuar como enzimas (catalisadores) ou apenas estruturalmente, funções estas diretamente responsáveis pelo fenótipo final de um organismo. O conceito de "um gene, uma proteína" é simplista e equivocado: por exemplo, um único gene poderá produzir múltiplos produtos (diferentes RNAs ou proteínas), dependendo de como a transcrição é regulada e como seu mRNA nascente é processador pela maquinaria de splicing.

História

Em 1864, Gregor Mendel estabeleceu pela primeira vez os padrões de hereditariedade de algumas características existentes em ervilheiras, mostrando que obedeciam a regras estatísticas simples. Embora nem todas as características mostrem estes padrões de hereditariedade mendeliana, o trabalho de Mendel provou que a aplicação da estatística à genética poderia ser de grande utilidade.

A partir da sua análise estatística, Mendel definiu o conceito de alelo como sendo a unidade fundamental da hereditariedade. O termo "alelo" tal como Mendel o utilizou, expressa a ideia de "gene", enquanto que nos nossos dias ele é utilizado para especificar uma variante de um gene.
Só depois da morte de Mendel é que o seu trabalho foi redescoberto, entendido (início do século XX) e lhe foi dado o devido valor por cientistas que então trabalhavam em problemas similares.
Mendel não tinha conhecimento da natureza física dos genes. O trabalho de Watson e Crick em 1953 mostrou que a base física da informação genética eram os ácidos nucléicos, especificamente o DNA, embora alguns vírus possuam genomas de RNA. A descoberta da estrutura do DNA, no entanto, não trouxe imediatamente o conhecimento de como as milhares de proteínas de um organismo estaria "codificadas" nas seqüências de nucleotídeos do DNA. Esta descoberta crítica para o surgimento da moderna Biologia Molecular só foi alcançada no começo da década de 1960 por Marshall Nirenberg, que viria a receber o Nobel em 1968, assim como Watson e Crick cinco anos antes. A manipulação controlada do DNA (Engenharia Genética) pode alterar a hereditariedade e as características dos organismos.
Mendel teve sucesso onde vários experimentadores falharam devido que também faziam cruzamentos com plantas e com animais falharam totalmente. O fracasso desses pesquisadores explica-se pelo seguinte: eles tentavam entender a herança em bloco, isto é, considerando todas as características do individuo ao mesmo tempo; não estudavam uma característica de cada vez, como fez Mendel. Somente quando se compreendia o mecanismo de transmissão de certa característica é que Mendel se dedicava a outra, verificando se as regras valiam também nesso caso. O sucesso de Mendel deveu-se também a algumas particularidades do método que usava: a escolha do material, a escolha de características constantes e o tratamento dos resultados. Além de ele ter escolhido ervilhas para efetuar seus experimentos, espécie que possui ciclo de vida curto, flores hermafroditas o que permite a autofecundação, características variadas e o método empregado na organização das experimentações eram associados à aplicação da estatística, estimando matematicamente os resultados obtidos.


CÉLULAS-TRONCO


Células-tronco, também chamadas de células estaminais, são indiferenciadas, ou seja, não possuem uma função determinada. Sua principal característica é a capacidade de se transformar em vários tipos de tecidos que constituem o corpo humano.

Elas podem ser de dois tipos:

Células-tronco embrionárias: são aquelas retiradas do animal ainda na fase do embrião. Como característica principal apresentam uma enorme capacidade de se transformar em qualquer outro tipo de célula. Embora apresentem esta significativa capacidade, as pesquisas genéticas com estes tipos de células ainda encontram-se em processo de testes.

Células-tronco adultas: podem ser encontradas em várias partes do corpo humano. Porém, são mais usadas para fins medicinais as células de cordão umbilical, da placenta e medula óssea. Pelo fato de serem extraídas da próprio paciente, oferecem pequeno risco de rejeição nos tratamentos médicos. Possuem uma desvantagem em relação às células-tronco embrionárias: a capacidade de transformação é bem pequena.

Geneticistas acreditam que no futuro próximo as células-tronco possam ser usadas na cura de diversas doenças como, por exemplo, leucemia, mal de Alzheimer, doença de Parkinson e até diabetes. Usando o método da clonagem terapêutica, várias lesões e enfermidades degenerativas seriam solucionadas. Músculos, tecidos, nervos e até mesmo órgãos poderão ser, em breve, reconstituídos com a aplicação deste tipo de tratamento, combatendo diversas doenças crônicas.
Os estudos genéticos e os tratamentos com células-tronco recebem fortes objeções de diversos setores da sociedade, principalmente dos religiosos. Por considerarem os embriões como sendo uma vida em formação, religiosos conservadores defendem que manipular ou inutilizar embriões de seres humanos constitui um assassinato. Em nações mais conservadoras, as experiências estão paradas ou reduzidas à utilização das células adultas.



CLONAGEM




Em genética, define-se a clonagem como o processo de se produzir cópias idênticas de seres vivos através de um fragmento específico do DNA.


Informações e exemplos de clonagem 

Em biologia, um clone é um organismo multicelular geneticamente idêntico a outro. Gêmeos univitelinos (formados a partir de um mesmo zigoto) são clones naturais, que, por compartilharem do mesmo DNA, são geneticamente iguais.

A ciência tem realizado muitas pesquisas através da clonagem artificial. Neste método, ao invés de células sexuais (óvulo e espermatozóide) são utilizadas células somáticas (responsáveis pela formação de órgãos, pele e ossos).

Um exemplo deste tipo de experimento foi o processo de clonagem da ovelha Dolly, que foi gerada a partir de células somáticas retiradas de um animal adulto. Contudo, este clone apresentou alguns inconvenientes que resultaram na morte da ovelha..

De forma geral, podemos definir clonagem como um processo natural (como é o caso de gêmeos idênticos) ou artificial (quanto há a utilização de células somáticas) em que são produzidas cópias geneticamente idênticas de outro ser, através de reprodução assexuada.

Através deste processo, são obtidos indivíduos geneticamente iguais a partir de uma célula-mãe. Este é um método bastante comum de propagação de espécies de plantas, bactérias e protozoários.


GENOMA HUMANO


De forma simples, podemos dizer que genoma é o código genético do ser humano, ou seja, o conjunto dos genes humanos. No material genético podemos obter todas as informações para o desenvolvimento e funcionamento do organismo do ser humano. Este código genético está presente em cada uma das células humanas.


Informações 

O genoma humano apresenta-se em 23 pares de cromossomos que contem interiormente os genes. Todas as informações são codificadas pelo DNA (ácido desoxirribonucléico). O DNA, que possui um formato de dupla hélice é constituído por quatro bases que se juntam aos pares: adenina com timina e citosina com guanima.

O fator que mais tem despertado interesse é que através do mapeamento genético do genoma humano será possível, muito em breve, encontrar as causas de muitas enfermidades. Muitos medicamentos e vacinas poderão ser elaborados a partir das informações obtidas por estas pesquisas. Descobrindo o motivo de várias doenças, o ser humano poderá adotar medidas e comportamentos de prevenção. Uma pessoa poderá, por exemplo, saber que é geneticamente predisposta a desenvolver câncer de pulmão. Diante desta informação, poderá deixar de fumar e adotar medidas que previnam esta enfermidade.

Utilizando as pesquisas genéticas e exames especializados, já é possível detectar se um embrião herdou doenças graves, possibilitando um tratamento adequado desde os primeiros dias de vida. Este procedimento reduz o impacto da doença sobre o organismo, assim como suas seqüelas. Futuramente, quando forem descobertas as funções de todos os genes humanos, muitos outros benefícios virão.

Um dos mais importantes cientistas da atualidade, o geneticista Craig Venture, proprietário da empresa de pesquisas genéticas Ventura, completou no ano de 2000 o seqüenciamento genético de todos os genes humanos. Foram identificadas todas as bases (moléculas químicas que formam o DNA).

Paralelamente o Projeto Genoma, que contou com a participação de várias universidades e instituições de pesquisa do mundo todo (inclusive da USP – Universidade de São Paulo), também concluiu este mapeamento genético.


SÍNDROME DE DOWN


A Síndrome de Down consiste em um grupo de alterações genéticas, em que há a presença de um cromossomo a mais no cromossomo 21. Em genética este fenômeno é conhecido como trissomia .


Informações

Os portadores desta síndrome possuem dificuldades na aprendizagem e incapacidade física bastante variável. O médico que descreveu esta doença genética foi o britânico John Langdon Haydon Down.

Esta deficiência é uma das mais comuns dentro da genética. Um dos fatores que mais influenciam esta síndrome é a idade da mãe. As chances de um bebê ser portador da síndrome de down é bem maior quando sua mãe tem mais de 40 anos de idade.

As crianças portadoras desta deficiência apresentam desvantagens em níveis variáveis se comparadas a crianças sem a síndrome.

Uma delas é seu QI, que raramente é superior a 60. Outra característica bastante freqüente é a microcefalia (redução no peso e no tamanho do cérebro).

Outros fatores que dificultam a aprendizagem destas crianças são deficiências motoras, maior suscetibilidade a doenças infecciosas recorrentes, problemas no coração, problemas na visão e na audição.

Aspectos como intervenção na aprendizagem, monitoração de problemas comuns aos indivíduos portadores desta síndrome, ambiente familiar estável e muitos outros, contribuem não só para o bem estar, como também para o desenvolvimento da criança com síndrome de Down.

É sempre importante lembrarmos que ao receberem todo o apoio necessário, como o empenho individual dos pais, professores e terapeutas, estas crianças são capazes de apresentar resultados muito bons e, em alguns casos, até surpreendentes.


HEMOFILIA


A hemofilia é uma doença congênita e hereditária. Seus portadores sofrem de hemorragias de difícil controle, e, estas, podem ocorrer tanto de forma espontânea como através de pequenos traumatismos.


Entendendo mais sobre hemofilia 

Estas hemorragias ocorrem devido a uma deficiência na coagulação existente no sangue dos hemofílicos. Esta deficiência genética costuma afetar mais comumente os homens.

Pessoas com esta deficiência, necessitam passar por constantes transfusões de sangue para garantirem sua sobrevivência. Os três tipos mais comuns de hemofilia são a hemofilia A, B, e C.

A hemofilia A é conhecida como uma doença recessiva ligada ao cromossomo X, ou seja, o gene causador desta deficiência está localizado no cromossomo X. No caso das hemofilias A e B, estas atuam como caracteres recessivos ligados ao sexo.

A filha de um homem hemofílico apresentará sintomas de hemofilia caso carregue o gene defeituoso em seus dois cromossomos X, o que é bem mais difícil de ocorrer, pois, para isso, seria necessário que sua mãe também fosse portadora de um gene com esta deficiência.

Caso sua mãe não possua este gene, ela apenas será portadora do gene que recebido do pai, sendo que seu outro cromossomo X (recebido de sua mãe) estará livre desta deficiência. Conseqüentemente, ela não apresentará os sintomas da hemofilia; contudo, seus filhos (no caso de serem meninos) terão uma chance de 50% de sofrerem com esta doença.


DALTONISMO


O daltonismo é, na maioria das vezes, uma alteração de origem genética onde o indivíduo não é capaz de identificar as cores. Uma característica bastante comum deste distúrbio é a grande dificuldade que seus portadores possuem em diferenciar o verde do vermelho.


Informações sobre o daltaonismo 

John Dalton foi o primeiro cientista a estudar este distúrbio, uma vez que ele mesmo era portador desta alteração visual. Em homenagem a este químico, esta dificuldade de percepção das cores passou a ser chamada de daltonismo.

Diretamente relacionada ao cromossomo X, esta “disfunção visual” é bem mais comum em homens do que em mulheres. Acredita-se que 8% da população seja portadora deste distúrbio, dentro deste percentual, apenas 1 % inclui as mulheres, os 7% restantes incluem o sexo masculino.

A mutação genética que provoca o daltonismo, dá aos daltônicos algumas vantagens como: uma visão noturna bem mais apurada em relação àqueles que não a possuem, e também, uma maior capacidade de reconhecerem elementos semi-ocultos que passariam despercebidos para os não daltônicos.

Atualmente não se conhece tratamentos para esse distúrbio; contudo, sendo conhecedora de suas limitações visuais, uma pessoa portadora de daltonismo pode ajustar-se a elas e levar uma vida normal.


ALBINISMO


O albinismo é uma condição de natureza genética em que ocorre uma falha na produção de melanina. Ele é hereditário e pode ser classificado em dois tipos: tirosinase-negativo (quando não há produção de melanina) e tirosinase-positivo (quando há pequena produção de melanina).


Características do albinismo 

A melanina desempenha um papel muito importante, pois é ela que forma uma barreira natural contra as radiações solares. Ela se distribui pelo corpo inteiro, sendo a responsável não só pela cor, como também pela proteção da pele.

Esta alteração genética na produção de melanina é a responsável pela ausência parcial ou total da pigmentação dos olhos, pele, cabelos e pêlos dos albinos,  podendo ocorrer tanto em seres humanos, como também em animais e plantas.

Num organismo que não possui esta falha genética, a melanina é produzida através de um aminoácido conhecido como tirosina. No caso dos albinos, a tirosinase apresenta-se inativa, conseqüentemente, não ocorrerá a produção de pigmento.

A pele do albino é branca, frágil e fotossensível, por esta razão, não deve ser exposta a radiação solar. Nestes indivíduos, a exposição ao sol não produz bronzeamento, ao invés disso, pode causar queimaduras de graus variados. Pessoas com essa falha na pigmentação são mais suscetíveis a desenvolver câncer de pele precocemente.

Há ainda o albinismo ocular, este, é menos severo do que o albinismo tirosinase negativo, pois, neste caso, a única região afetada é os olhos, que, diante desta falha, apresentarão uma variação na cor da íris.


TRANSGÊNICOS


Nos últimos anos, com o desenvolvimento das pesquisas na área de engenharia genética, diversos estudos e trabalhos científicos tem demonstrado progressos importantes na manipulação de material genético de planta, animais e seres humanos. Alvos de discussões polêmicas sobre suas vantagens e desvantagens, a ciência dos transgênicos está em pleno avanço nos grandes laboratórios e universidades do mundo todo. Ambientalistas apontam afirmam que os alimentos transgênicos podem causar impactos irreversíveis ao meio ambiente.


Polêmica

Dentro deste debate científico, os alimentos transgênicos têm despertado grande interesse. Eles são modificados geneticamente em laboratórios e centros de pesquisa com o propósito de conseguir aprimorar a qualidade do produto (animal, vegetal, grão, fruta etc). Os materiais genéticos de plantas e animais são manipulados e muitas vezes combinados sucessivamente. Os organismos geneticamente modificados, depois da etapa laboratorial, são implantados na agricultura ou na pecuária. Várias nações estão adotando este método como forma de aumentar a produção e abaixar os custos com defensivos agrícolas e desperdício.


Exemplos

Na agricultura, por exemplo, uma técnica muito adotada é a introdução de gene inseticida em plantas. Desta maneira, a planta consegue produzir resistências a determinadas doenças da lavoura. As pesquisas de engenharia genética têm obtido muitos avanços na manipulação de DNA e RNA.


Biotecnologia

A biotecnologia (tecnologia aplicada às pesquisas nos reinos vegetal e animal) adota essas técnicas também na produção de alimentos. Enquanto a engenharia genética tem usado e determinados métodos e procedimentos de produção de tecidos e órgãos humanos. Até mesmo seres vivos (animais até o momento) tem surgido destas pesquisas. O exemplo mais conhecido foi da ovelha Dolly. A técnica da clonagem foi usada gerando um novo ser vivo.


Fonte: http://www.todabiologia.com


HISTÓRIA DO MICROSCÓPIO


Para progredir cada vez mais na investigação da natureza, o homem construiu instrumentos capazes de estender os limites impostos por seus órgãos sensoriais. Assim como o telescópio abriu as portas do infinitamente grande, o microscópio permitiu ver estruturas de dimensões ínfimas, como a célula, base da vida, e até átomos.

Microscópio é o instrumento que serve para ampliar, com a finalidade de observação, a imagem de objetos minúsculos. A imagem pode ser formada por meios ópticos, acústicos ou eletrônicos e recebida por reflexão, processamento eletrônico ou por uma combinação dos dois métodos. Os microscópios são intensivamente usados nos mais diversos ramos da ciência, como biologia, metalurgia, espectroscopia, medicina, geologia e pesquisa científica em geral.

O surgimento do microscópio


O crédito pela invenção do microscópio é dado ao holandês Zacharias Jansen, por volta do ano 1595. Como era muito jovem na época, é provável que o primeiro microscópio, com duas lentes, tenha sido desenvolvido pelo seu pai, Hans Jansen. Contudo, era Zacharias quem montava os microscópios, distribuídos para realeza européia. No início, o instrumento era considerado um brinquedo, que possibilitava a observação de pequenos objetos.


Evolução do Microscópio


1 - Lente de Lanyard, 721 a.c.


2 - Zacharias Janssen, 1595



3 - Galileo Galilei, 1609



4 - Leeuwenhoek, 1675



5 - Campani



5 - Divini



6 -  Hooke



7- Guillaume


8 - Divini



9 - Frances



10 - Crisostomo



11 - Mrueda