A engenharia genética é uma área da biologia molecular que envolve a manipulação da estrutura do material genético, também conhecido como ácido desoxsirribonucleico ou DNA. O DNA recombinante, também chamado de rDNA, é uma fita de DNA que foi manipulada por cientistas. A engenharia genética e o rDNA andam de mãos dadas; a engenharia genética seria impossível sem o uso de rDNA.
DNA em Engenharia Genética
O DNA é uma molécula de fita dupla que contém genes, regiões não codificantes e regiões reguladoras de genes. Genes são unidades hereditárias que codificam proteínas e definem as características dos organismos. Em outras palavras, os genes o tornam diferente de outros organismos vivos e de outras pessoas; genes e DNA o tornam único. Os cientistas usam DNA para fazer rDNA em laboratório. Os cientistas não podem gerar DNA, por isso precisam usar DNA natural de diferentes organismos para fazer rDNA. A tecnologia de DNA recombinante permite aos cientistas unir DNA de duas fontes: DNA humano com DNA bacteriano para produzir as proteínas resultantes em culturas de células.
Geração de DNA recombinante
"Molecular Cell Biology", por H. Lodish et al., Define rDNA como uma molécula de DNA que é formada pela união de fragmentos de DNA de diferentes fontes. O rDNA é produzido cortando o DNA com enzimas, chamadas enzimas de restrição, que podem cortar o DNA em uma sequência específica. O DNA cortado pode ser unido a outro DNA, cortado com a mesma enzima, usando outra enzima, chamada DNA ligase. Mais comumente, o rDNA é clonado em um plasmídeo e transformado em um E. coli cell. E. coli multiplicará o plasmídeo e o rDNA nele contido ou produzirá a proteína codificada pelo rDNA.
rDNA e Engenharia Genética
As primeiras moléculas de rDNA foram geradas em 1973 por Paul Berg, Herbert Boyer, Annie Chang e Stanley Cohen, da Stanford University e da University of California San Francisco. Isso é considerado o nascimento da engenharia genética, de acordo com "Biologia Celular e Molecular", escrito por Gerald Karp. O rDNA é a ferramenta mais importante usada pelos engenheiros genéticos. Sem rDNA não haveria engenharia genética.
Razões para manipular DNA
A manipulação de DNA e a geração de rDNA têm várias aplicações. Os genes no DNA codificam proteínas que têm várias funções em nosso corpo. Com o uso do rDNA, os cientistas podem produzir proteínas em laboratório. Por exemplo, muitas vacinas, insulina humana e hormônios de crescimento humanos são produzidos com tecnologia de rDNA em laboratório. Antes do "nascimento" da engenharia genética, a insulina usada para tratar diabetes era isolada de porcos e vacas.