O que é clonagem de DNA?

A clonagem de DNA – também conhecida como clonagem molecular, clonagem de genes e tecnologia de DNA recombinante – refere-se ao processo de criação de múltiplas cópias de um fragmento ou fragmentos de DNA isolados por métodos in vitro ou in vivo. É possível clonar fragmentos de genes inteiros, porções aleatórias de fragmentos de DNA ou sequências de DNA específicas. Além da clonagem de DNA, dois outros tipos principais de clonagem são a clonagem reprodutiva, que se preocupa com a clonagem humana e animal, e a clonagem terapêutica, que se preocupa com a clonagem embrionária para colher células-tronco para fins de pesquisa e potenciais tratamentos médicos.

Existem vários procedimentos para clonagem de DNA, mas algumas etapas são constantes para todos. O processo começa com o isolamento de um fragmento ou fragmentos de DNA de interesse do DNA cromossômico usando enzimas de restrição ou oligonucleotídeos sintetizados quimicamente. Outros métodos para conseguir isso incluem diferentes procedimentos, como reação em cadeia da polimerase (PCR), eletroforese em gel de agarose e sonicação de DNA.

O fragmento de DNA isolado agora deve ser ligado a uma sequência primária de DNA que seja capaz de se replicar e se propagar tanto a si mesmo quanto ao fragmento de DNA a ele ligado. Uma enzima de restrição corta uma molécula de DNA auto-replicante e o fragmento de DNA isolado é inserido nela por um procedimento de ligação, conectando o fragmento a um pedaço maior. Os fragmentos de DNA assim unidos artificialmente são chamados de DNA recombinante.

Após as duas partes serem unidas, o plasmídeo com a inserção de DNA é inserido em células hospedeiras de bactérias ou mamíferos. Técnicas alternativas como sensibilização química de células, eletroporação e biolística também podem ser usadas. O plasmídeo geralmente contém marcadores selecionáveis ​​de resistência a antibióticos e / ou marcadores de seleção de cor, o que torna mais fácil saber se as células foram transfectadas com sucesso com o plasmídeo de inserção de DNA. Os marcadores de resistência a antibióticos permitem que apenas as células nas quais o plasmídeo foi transfectado cresçam, e os marcadores de seleção de cores fornecem marcas visíveis que podem ser observadas.

As células transfectadas são cultivadas e ocorre a proliferação do DNA recombinante. Os clones resultantes são organismos geneticamente idênticos contendo o DNA recombinante. Isso pode ser confirmado usando PCR, análise de fragmento de restrição ou outros métodos de sequenciamento de DNA.

A clonagem do DNA é útil para obter um insight sobre a composição genética de um organismo e como isso afeta e influencia os processos vitais do organismo. A clonagem de DNA está sendo usada na impressão digital genética; na engenharia genética para criar plantas com melhor valor nutricional, ou melhor resistência a doenças e animais com características genéticas desejáveis; na produção de proteínas; e no sequenciamento de genomas para decifrar proteínas codificadas ou sequências de RNA e expressão de proteínas.

Na terapia genética, a clonagem de DNA está sendo usada para desenvolver novos tratamentos para doenças relacionadas à genética. A tecnologia de DNA recombinante produziu mais de 100 produtos para terapia de saúde humana, tais como: insulina para diabéticos, fator VIII e fator IX para hemofilia A e B e eritropoietina (EPO) para tratamento de anemia.