A engenharia genética reúne técnicas que permitem isolar, copiar e transferir sequências de ADN entre organismos. Estas técnicas têm aplicações na medicina, na ciência forense e na agricultura.

Enzimas e vetores

As enzimas de restrição cortam o ADN em sequências específicas, e a ADN ligase une fragmentos. Um vetor, como um plasmídeo bacteriano, transporta o gene para dentro de uma célula hospedeira. A molécula resultante chama-se ADN recombinante.

Obtenção de ADNc

O ADN complementar (ADNc) sintetiza-se a partir de ARN mensageiro maduro, usando a enzima transcriptase reversa. Como já não tem intrões, o ADNc é útil para que uma bactéria, que não faz o processamento do ARN, consiga produzir uma proteína humana. Foi assim que se desenvolveu a produção bacteriana de insulina humana.

PCR: amplificar ADN

A reação em cadeia da polimerase (PCR) produz milhões de cópias de um fragmento de ADN a partir de quantidades mínimas. Cada ciclo tem três etapas:

  1. Desnaturação (cerca de 94-96 graus Celsius): as duas cadeias separam-se.
  2. Hibridação (temperatura mais baixa): ligam-se primers (iniciadores) às extremidades da sequência-alvo.
  3. Extensão (cerca de 72 graus Celsius): uma ADN polimerase termoestável sintetiza as cadeias complementares.

O número de cópias duplica em cada ciclo, crescendo de forma exponencial. A polimerase usada é termoestável para não se desnaturar nas temperaturas altas.

Impressão digital genética

Analisam-se regiões do ADN com repetições curtas que variam muito entre pessoas. O ADN é amplificado por PCR e os fragmentos são separados por eletroforese em gel, obtendo-se um padrão de bandas. Comparam-se os padrões de uma amostra com os de suspeitos, ou entre progenitores e filhos (testes de paternidade). Com exceção de gémeos verdadeiros, a probabilidade de duas pessoas terem o mesmo perfil é extremamente reduzida.

Transformação genética

Introduzir um gene noutro organismo (por exemplo, numa bactéria) dá origem a um organismo transgénico. Aplicações: produção de insulina, hormonas e vacinas; plantas com novas características.

Diagnóstico, terapêutica e bioética

A análise do ADN permite diagnosticar doenças hereditárias e identificar mutações associadas ao cancro; a terapia génica visa corrigir genes defeituosos. Levantam-se questões de privacidade da informação genética, discriminação, consentimento informado e equidade no acesso. Uma boa resposta de exame apresenta potencialidades, limitações técnicas e implicações éticas.