domingo, abril 15, 2007

A história e actividade da biotecnologia


A palavra biotecnologia, bem como toda a sua área de acção é, à primeira vista, estranha à maioria de nós. Porém, biotecnologia é apenas uma expressão recente para definir uma área da ciência que já acompanha o Homem há milhares de anos, e que tem sofrido grandes evoluções nas últimas décadas. Começo então por definir biotecnologia como a área do saber que junta a tecnologia à vida, utilizando assim seres vivos com o objectivo de obter produtos e serviços úteis.

A história e actividade da biotecnologia

A biotecnologia passou por várias fases de evolução até atingir o grau de desenvolvimento e de importância de adquiriu nos nossos dias. Na primeira geração, a biotecnologia era sobretudo utilizada na produção de bens alimentares como pão, vinho, queijo e outros géneros fermentados. Inconscientemente, os seres humanos de então serviam-se de bactérias, leveduras e enzimas para produzir alimentos a partir de matérias-primas de que dispunham. Os humanos verificavam que estes novos alimentos tinham um período de conservação superior ao da matéria-prima que lhes deu origem. Esta descoberta terá levado à expansão destes processos.
Algumas descobertas, alguns séculos mais tarde, vêm, no entanto, evidenciando algo que era, até então, desconhecido para o Homem. Em 1665 Robert Hooke ao observar um pedaço de cortiça reconhece que esta é constituída por minúsculas “caixas”. A estas “caixas”, como Hooke lhes chamou, viríamos a chamar células. Assim se inicia a actividade científica num campo completamente novo e a que hoje chamamos a biologia e a biotecnologia. Aproximadamente 10 anos mais tarde, Anton van Leeuwenhoke, combinando várias lentes, constrói o primeiro microscópio óptico capaz de uma ampliação de 270 vezes, o que permitiu ver, pela primeira vez microrganismos e abrir ainda mais o pequeno mundo que o olho humano não via até essa altura. Mais tarde, 170 anos depois, Mathias Schleiden e Theodore Schwann lançam a primeira teoria de que todos os seres vivos seria constituídos pela tais “caixas”, as células.


Porém, só no final do século XIX é que surge a grande descoberta que revoluciona completamente a biologia: Gregor Mendel, um monge que trabalhava no seu mosteiro, em Brno, na República Checa, começa a fazer experiências com ervilhas com flores de cores diferentes. Mendel acabava de desvendar a hereditariedade. Por este motivo se considera Mendel o pai de uma nova ciência: a genética. É também no século XIX que se intensificam as actividades dos nossos antepassados e que a produção de produtos fermentados é massificada. Nesta altura os trabalhos de Louis Pasteur revelaram-se muito importantes. Começa a produzir-se levedura da cerveja e álcool etílico (C2H6O) para a indústria química.
No início do século XX é a primeira guerra mundial que vem estimular a biotecnologia. As munições necessárias para a guerra requeriam quantidades elevadas de acetona (C3H6O). Uma vez que este solvente pode ser produzido a partir da fermentação acetobutírica, os biólogos aliados uniram-se para aumentar o rendimento daquele processo. Dado o grande impulso resultante para a indústria da fermentação, começaram também a produzir-se algumas vitaminas como a riboflavina. Na década de 30, a biotecnologia produzia já hidrocarbonetos e plásticos a partir de excedentes agrícolas, sendo por isso um impulso à petroquímica. Na década de 40 tem maior importância a biotecnologia vermelha, ou seja, a que se refere à medicina. É neste período que a penicilina, descoberta por Alexander Fleming em 1928, começa a ser produzida em massa dadas as infecções que assolaram a Europa durante a Segunda Guerra Mundial. Este facto é o marco para o início da segunda geração da biotecnologia. A partir deste momento começam a produzir-se enzimas e vitaminas a partir do uso de microrganismos. Começam a produzir-se novos antibióticos naturais e também artificiais a partir de substâncias produzidas por microrganismos. Corria porém o ano de 1953 quando surge o grande marco para história da biologia, da biotecnologia, da genética e das ciências da vida em geral. Na Universidade de Cambridge dois investigadores, um britânico, Francis Crick, outro americano, James Watson descobriram a estrutura helicoidal do DNA. Foram estes dois cientistas que provaram que o DNA é uma molécula em forma de dupla hélice constituída por duas cadeias complementares de nucleótidos.

A terceira geração da biotecnologia começa na década de 70 com a chamada engenharia genética. O termo biotecnologia passa a ser de uso mais comum na sociedade. As técnicas de DNA recombinante permitem colocar um fragmento genómico de interesse num hospedeiro abrindo a possibilidade de combinar sequências de DNA de seres vivos muito diversificados. Com a descoberta de enzimas capazes de cortar o DNA em locais específicos, isolando genes que codificam as características desejadas, podemos criar novas cadeias de DNA em seres vivos consoante as nossas necessidades. Depois de isolado o gene, basta inseri-lo num hospedeiro através de ligases (enzimas que ligam o gene ao DNA do hospedeiro, o qual também tinha sido cortado). A produção de novos produtos com estas técnicas vem constituir uma alternativa muito viável à síntese química. Por outro lado, podemos deste modo alterar as características de um ser vivo. É assim que surgem os OGM – Organismos Geneticamente Modificados – ou transgénicos. O primeiro grande exemplo que marca o inicio desta terceira geração é a construção de um gene combinando DNA bacteriano e DNA de sapo (Xenopus laevis). Esta investigação abriu portas para que, como referia Aluízio Borém no seu artigo A história da biotecnologia, a actividade da biotecnologia ocorre “onde as barreiras estabelecidas na formação das espécies desaparecem”. Exemplos mais recentes são o tomate resistente ao amolecimento ou o milho resistente a pragas. Porém, a aplicação destas tecnologias conduz também a resultados tão dissemelhantes como árvores de Natal auto-iluminadas ou porcos fluorescentes, mas também à possibilidade de cura do cancro ou da SIDA.
Actualmente, como resultado da sua evolução, a biotecnologia revela-se útil em áreas muito variadas da ciência. Das suas áreas de acção destacam-se os grandes sectores saúde e agro-alimentar. No âmbito da saúde produzem-se antibióticos, hormonas, vacinas entre outros; no campo agro-alimentar obtêm-se pesticidas, herbicidas, insecticidas, alimentos transgénicos, alimentos fermentados, enzimas, conservantes, vitaminas, entre outros.

António Lima Grilo, 11º 1A

2ª Eliminatória das Olimpíadas de Biotecnologia 2006/07

Realizou-se no passado dia 13 de Abril a 2ª eliminatória das Olimpíadas de Biotecnologia, que contou com a participação de 9 alunos do Colégio Valsassina.
Na primeira eliminatória participaram cerca de 380 alunos, do ensino secundário, de todas as partes do país. Nesta fase participaram 17 alunos do colégio, tendo sido apurados para a 2ª eliminatória 10.

Os resultados que aqui apresentamos referem-se apenas às questões de escolha múltipla, um total de 28 perguntas.
  • António Grilo, 11º 1A - 26 pontos
  • Diogo Almeida, 11º 1A - 23 pontos
  • Pedro Silva, 11º 1A - 22 pontos
  • Vera Carvalho, 11º 1A - 21 pontos
  • Inês Jesus, 11º 1A - 20 pontos
  • João Bezelga, 11º 1B - 19 pontos
  • Pedro Medeiro, 11º 1B - 19 pontos
  • Mariana Vicente, 11º 1B - 16 pontos
  • Bernardo Soares, 11º 1B - 12 pontos
Para mais informações consultar: http://www.esb.ucp.pt/olimpiadasbio/