Técnicas recentes permitem identificar a região do material genético que contém a receita para a fabricação de substâncias de interesse. Um amplo campo de estudos tem sido aberto com o desenvolvimento de diversas técnicas de manipulação de DNA, permitindo identificar segmentos específicos desse ácido nucleico e, em seguida, transferir esses segmentos de um organismo a outro (transgenia) ou mesmo fabricar sequências específicas de DNA.
Observe, na figura abaixo, as colônias de bactérias cultivadas em uma placa de Petri e sua coloração. O DNA das bactérias da cultura passou a conter um pedaço de DNA proveniente do material genético de medusa, sendo nomeado DNA recombinante. A receita para a fabricação da proteína luminosa veio, portanto, do DNA da medusa. A utilização das tecnologias de manipulação do DNA pode se estender desde a agricultura até outras áreas, permitindo, por exemplo, a identificação de pessoas com base em pequenas quantidades de DNA presentes em fios de cabelos ou em poucas células de sangue.
O uso de substâncias com átomos radioativos (radioisótopos) foi decisivo em diversos experimentos históricos. A base da técnica de marcação por radioisótopos consiste em administrar substâncias marcadas com partículas radioativas a células vivas, bases nitrogenadas ou aminoácidos, por exemplo, e localizar a radiação, logo em seguida, em partes da célula ou em produtos, como os ácidos nucleicos.
Em pesquisa biológica, utilizam-se elementos radioativos de baixa periculosidade, emissores de partículas-Beta. Essas partículas não atravessam obstáculos finos, como folhas de papel e de alumínio, sendo de uso seguro.
A técnica de marcação radioativa pode ser combinada com a autorradiografia, na qual um filme fotográfico especial é sobreposto à montagem microscópica. Os elementos radioativos produzem manchas típicas na chapa fotográfica, evidenciando sua localização. Outra técnica consiste em usar uma substância que deposita grânulos de prata onde há radiação, o que evidencia a localização das substâncias.
Abaixo, uma fotomicrografia de bactérias ao microscópio eletrônico de transmissão (TEM) com técnica de autorradiografia. A bactéria da parte superior da foto foi cultivada em meio que continha timina (base nitrogenada dos ácidos nucleicos) com hidrogênio radioativo.
A bactéria marcada com átomos radioativos foi colocada em uma cultura diferente e transmitiu a radioatividade a outras bactérias (manchas claras), evidenciando a capacidade de transmissão de material genético. A bactéria maior tem cerca de 2 μm.
Por meio de técnicas como essa, foi possível acompanhar a atividade celular e constatar que quase todas as moléculas de uma célula viva estão constantemente sendo degradadas e repostas, mesmo quando a célula não está em crescimento ou divisão. Da mesma forma, o trânsito de substâncias pela célula pôde ser compreendido, em sua dinâmica, por estudos que utilizaram essa técnica.
Veja todas as aulas dessa série
- Métodos de estudo da célula
- Microscopia óptica
- Microscopia eletrônica de transmissão
- Microscopia eletrônica de varredura
- Fracionamento celular
- Imunoensaios e citoquímica
- Técnicas de manipulação de DNA e de marcação por radioisótopos
