A tecnologia do DNA recombinante nos permite ter controle sobre a modificação do genoma de um organismo. Com ela é possível isolar, multiplicar, editar e fazer outras manipulações de genes. Como resultado temos a combinação de duas ou mais moléculas de DNA. Atualmente essa tecnologia também é conhecida como Engenharia Genética.

Essas novas combinações também podem ocorrer naturalmente. As células animais e vegetais, ao se dividirem, podem modificar o seu próprio material genético. Esse processo é fundamental para a diversidade genética.

dna recombinante

O DNA recombinante

Muito antes dessa tecnologia, Gregor Mendel demonstrou a existência a recombinação do DNA (1866) por meio de seus experimentos envolvendo o cruzamento de ervilhas. Qualquer organismo vivo (gerado por reprodução sexuada) é um “recombinante” do DNA de seus pais. Nesse caso a recombinação ocorre de forma aleatória.

A combinação de diferentes fragmentos de DNA de forma controlada só foi possível após a descoberta das enzimas de restrição e das DNA ligases, na década de 60. Elas serviram de base para tecnologia do DNA recombinante.


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A célula possui tesouras e colas

Precursora da tecnologia do DNA recombinante, a primeira enzima de restrição foi descoberta por Werner Arber e colaboradores ao estudarem a resistência de bactérias à uma infecção viral no final da década de 1960. Essas enzimas são capazes de quebrar a dupla fita de DNA. Por isso são conhecidas como tesouras moleculares.

Arber descobriu que a bactéria Escherichia coli possuía uma tesoura capaz de cortar regiões específicas do DNA de um vírus descrevendo a enzima de restrição EcoRI (Escherichia coli Restriction I).

Outro grupo de pesquisadores, liderado por Martin Gellert, estudou o mecanismo de reparo do DNA e, assim, identificaram a enzima DNA ligase, capaz de “colar” dois fragmentos de DNA. Cientistas começaram então a vislumbrar a possibilidade de realizar um “ctrl c + ctrl v” entre genomas de diferentes organismos.

Diferentes bactérias possuem diferentes tesouras que reconhecem e cortam fragmentos de DNA específicos. Atualmente mais de 3000 enzimas de restrição, com diferentes especificidades, são conhecidas e muitas delas são utilizadas diariamente em laboratórios. A Cas9, conhecida por fazer parte da técnica de edição genética CRISPR-Cas9 é uma enzima de restrição.

O DNA recombinante e suas aplicações

Tais descobertas acarretaram em uma revolução tecnológica no início da década de 1970. Utilizando as enzimas recém descobertas, os cientistas, pela primeira vez, conseguiram manipular o DNA. A partir de então, isolar e manipular genes se tornou uma realidade.

A grande vantagem dessa técnica é a rapidez para selecionar as características desejadas. Antes, na agricultura, dependíamos da aplicação das leis de Mendel para melhorarmos geneticamente as plantas por meio da seleção de características de interesse e do cruzamento entre indivíduos com essas características. A ideia era que, com sorte, a planta filha herdasse dos pais os aspectos desejáveis.

Com a tecnologia passou a ser possível selecionar essa característica e incluí-la na planta, evitando um enorme número de cruzamentos vegetais que, a depender da espécie, poderiam levar anos ou até décadas para gerar o resultado esperado.

Essa inovação foi, sem dúvida, um divisor de águas para a biologia molecular. A partir dela, os cientistas passaram a ter controle sobre os genes que resultam em diversas características.

Resultados do DNA recombinante

São resultados da técnica:

Clonagem gênica

– Bactérias que produzem Insulina para pacientes com diabetes ou o hormônio do crescimento, importante para crianças diagnosticadas com nanismo.

– Produção de proteínas que, após purificadas e analisadas, podem se tornar produtos farmacológicos.

– Sequenciamento de DNA, testes de paternidade e análise forense de crimes.

– Estudo da função de genes das mais diversas espécies em animais modelos.

– Produção de animais e plantas transgênicas.

– Tratamento de doenças através da terapia gênica.


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