Engenharia Genética

Filósofos gregos, há mais de 2 mil anos, já se preocupavam em encontrar uma explicação para a herança biológica, ou hereditariedade, dos caracteres. No entanto, foi apenas a partir de 1900 que se compreendeu o mecanismo pelo qual se dá a transmissão de características de pais para filhos.

Evolução das ideias sobre a hereditariedade

A pangênese foi a primeira hipótese de que se tem notícia sobre hereditariedade. Proposta em 410, por Hipócrates - médico e filósofo grego ( 460 a.C. - 377 a.C ) - conhecido como o "pai" da Medicina, que é também um dos "pais" da Genética.

Segundo a pangênese, cada órgão ou parte do corpo de um organismo vivo produziria partículas hereditárias chamadas gêmulas, que seriam transmitidas aos descendentes no momento da concepção. Essas gêmulas produzidas e provenientes de todas as partes do corpo, migrariam para o sêmen e seriam passadas para os filhos. O novo ser construiria seu corpo, portanto, a partir das gêmulas recebidas dos pais.

Embora não contendo explicação correta, tem valor como método de investigação científica. Hipócrates foi capaz de identificar o problema a ser investigado, talvez o passo mais difícil do procedimento científico, propondo uma hipótese criativa e plausível para a herança dos caracteres.

Foi uma das explicações mais consistentes para a herança biológica, sendo aceita até o final do século XIX. O próprio Charles Darwin chegou a adotá-la como explicação para a hereditariedade, o que, mais tarde, trouxe críticas à sua teoria evolucionista.

Aristóteles - filósofo grego ( 384 a.C. - 322 a.C ) - aproximadamente um século depois de Hipócrates, escreveu um tratado em que falava sobre o desenvolvimento e hereditariedade dos animais.Nesse tratado ele defendia a existência, no sêmen do pai, de algum tipo de substância responsável pela herança.

Descartava, assim, certas ideias então vigentes, que atribuíam as semelhanças entre pais e filhos exclusivamente a causas espirituais e emocionais.

Aristóteles fez diversas críticas à pangênese. Segundo ele, essa hipótese não explicava como uma pessoa podia herdar características presentes nos avós, mas ausentes em seus pais. O exemplo em que Aristóteles se baseou foi o de uma mulher branca, casada com um homem negro, cujo filho era branco, e o neto tinha pele quase negra.

A descoberta dos espermatozoides

Os antigos sabiam da importância do líquido seminal dos machos para o nascimento dos filhotes, porém, desconheciam como a fêmea participava do processo.

A dúvida sobre a participação efetiva das fêmeas de mamíferos na reprodução provinha do fato de se ignorar, que também elas, como as aves e os peixes, produzem óvulos. Essa ignorância permaneceu até 1672, quando o holandês Graaf, dissecando fêmeas de várias espécies de mamíferos, descobriu que, na época da reprodução, apareciam pequenos inchaços na superfície de seus ovários.

Em 1667, o microscopista holandês Antonie van Leeuwenhoek ( 1632 - 1723 ) descobriu que o sêmen expelido pelos machos no ato sexual continha milhares de criaturas microscópicas, que nadavam freneticamente: os espermatozoides.

Ele imaginou que os espermatozoides podiam ter relação com o nascimento de um novo ser, penetrando no ovo e estimulando seu desenvolvimento.

Essa ideia, confirmada dois séculos mais tarde, foi inicialmente contestada por muitos cientistas, que achavam que os espermatozoides eram simplesmente micróbios parasitas que se desenvolviam no sêmen.

O pré-formismo - século XVII

Os microscópios eram ainda precários e suas imagens de má qualidade.

Apesar disso, alguns pesquisadores, usando a força da imaginação, julgaram ter visto um pequeno indivíduo no interior de cada espermatozoide. Surgia, assim, a hipótese pré-formista, ou pré-formismo, segundo a qual o espermatozoide continha, em seu interior, um ser microscópico totalmente formado.

Curiosamente, havia também aqueles que advogavam a presença de um ser pré-formado no óvulo, e não no espermatozoide.

Com o desenvolvimento dos microscópios, o pré-formismo foi descartado.

Em meados do século XIX foi demonstrado que os espermatozoides penetram no óvulo, confirmando a antiga previsão de Leeuwenhoek. Logo em seguida, estudos microscópicos mostraram que os espermatozoides se originam de células presentes nos finos túbulos que constituem os testículos.

A ligação entre estas e outras descobertas foi consolidando a ideia de que um novo ser surge sempre da união de duas células, os gametas ( do grego gamos, união, casamento), uma fornecida pelo pai - o espermatozoide - e outra fornecida pela mãe - o óvulo.

A herança pelo sangue

A noção de que os caracteres hereditários são transmitidos aos filhos através do sangue existe desde a Antiguidade e estendeu-se até o século XIX.

É daí que provêm expressões que usamos até hoje, como casamento consanguíneo, para indicarmos a união entre pessoas da mesma família; cavalo puro-sangue, quando nos referimos a um cavalo de raça.

Mendel e os fatores hereditários

Em 1865, o monge austríaco Gregor Mendel concluiu que cada característica era determinada por um par de fatores hereditários.

No momento de formar gametas, os fatores se separavam (segregavam), de modo que o gameta era portador de apenas um fator relativo a cada característica.

Na época em que foram publicados, os trabalhos de Mendel não tiveram o devido reconhecimento. Cerca de 35 anos depois, porém, já no início do século XX, as ideias enunciadas por Mendel foram redescobertas, lançando as bases da Genética.

Somente em 1900, depois da morte de Mendel, três outros cientistas, Correns, Tshermak e De Vries, de forma independente, confirmaram através de experimentos os resultados e as conclusões de Mendel.

A teoria cromossômica da herança - década de 1920

No início do século XX os fatores hereditários idealizados por Mendel foram localizados: estavam nos cromossomos de todas as células.

Na década de 1920, consolidava-se a teoria cromossômica da herança, segundo a qual os fatores hereditários, já então denominados genes, se distribuíam ao longo do comprimento dos cromossomos.

Muitos genes começaram a ser localizados, mapeados e estudados através das análises de cruzamentos experimentais. Surgia, assim, a Genética moderna.

A descoberta do material hereditário

Na década de 1940 foram obtidas as primeiras evidências de que a substância hereditária era o ácido desoxirribonucleico, conhecido pela sigla DNA.

Em 1953, James Watson e Francis Crick propuseram o famoso modelo da dupla-hélice para a molécula de DNA, que explicava as características dessa substância como material constituinte dos genes.

A decifração do código genético

Na década de 1960 os cientistas descobriram que os genes contêm instruções escritas em uma espécie de código molecular, o código genético.

Atualmente já é possível isolar genes de um organismo e transplantá-los para outro, onde esses genes podem vir a funcionar. Isso é feito através da Engenharia Genética.

A Engenharia Genética, mais apropriadamente chamada tecnologia do DNA recombinante, é um conjunto de técnicas que permite aos cientistas identificar, isolar e multiplicar genes dos mais diversos organismos.

Esse procedimento trouxe respostas a muitas questões teóricas e práticas da Biologia e começou a ajudar a humanidade na melhoria da qualidade de vida. 

Sumário

- Evolução das ideias sobre a hereditariedade
i. A descoberta dos espermatozoides
ii. O pré-formismo - século XVII
iii. A herança pelo sangue
iv. Mendel e os fatores hereditários
v. A teoria cromossômica da herança
vi. A descoberta do material hereditário
vii. A decifração do código genético
- O Projeto Genoma Humano
- Técnica da reação em cadeia da polimerase
- DNA recombinante
i. Importância das bactérias na Engenharia Genética
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