{"id":8243,"date":"2019-02-03T00:36:07","date_gmt":"2019-02-03T03:36:07","guid":{"rendered":"http:\/\/planetabiologia.com\/?p=8243"},"modified":"2022-11-23T00:13:04","modified_gmt":"2022-11-23T00:13:04","slug":"o-que-e-biologia-sintetica-resumo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/planetabiologia.com\/o-que-e-biologia-sintetica-resumo\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 Biologia Sint\u00e9tica &#8211; Resumo"},"content":{"rendered":"<p>Nesse texto, vou explicar o que \u00e9 <strong>biologia sint\u00e9tica<\/strong>, suas aplica\u00e7\u00f5es, exemplos, suas possibilidades e quais suas implica\u00e7\u00f5es em nossa sociedade.<\/p>\n<p>A biologia sint\u00e9tica aplica princ\u00edpios da engenharia gen\u00e9tica para reprogramar ou at\u00e9 mesmo criar novos seres vivos.<\/p>\n<p>\u00c9 uma nova \u00e1rea interdisciplinar que envolve a aplica\u00e7\u00e3o de princ\u00edpios de qu\u00edmica, biof\u00edsica e at\u00e9 mesmo da engenharia \u00e0 biologia.<\/p>\n<p>Ele visa o (re) projeto e fabrica\u00e7\u00e3o de componentes e sistemas biol\u00f3gicos que ainda n\u00e3o existem no mundo natural.<\/p>\n<p>A biologia sint\u00e9tica combina a s\u00edntese qu\u00edmica do DNA com o crescente conhecimento da gen\u00f4mica para permitir que os pesquisadores produzam rapidamente sequ\u00eancias de DNA catalogadas e as montem em novos genomas.<\/p>\n<p>Melhorias na produ\u00e7\u00e3o e no custo da s\u00edntese de DNA permitem aos cientistas projetar e sintetizar cromossomos bacterianos modificados que podem ser usados \u200b\u200bna produ\u00e7\u00e3o de biocombust\u00edveis avan\u00e7ados, bio produtos, produtos qu\u00edmicos renov\u00e1veis, especialidades qu\u00edmicas de base biol\u00f3gica (intermedi\u00e1rios farmac\u00eauticos, qu\u00edmica fina, alimentos ingredientes), e no setor de sa\u00fade tamb\u00e9m.<\/p>\n<p><iframe loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/vfzffkHiRMI\" width=\"560\" height=\"315\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\"><\/iframe><\/p>\n<h2><strong><b>O que \u00e9 Biologia Sint\u00e9tica?<\/b><\/strong><\/h2>\n<p>Biologia sint\u00e9tica\u00a0<strong>\u00e9 o projeto e a constru\u00e7\u00e3o de novas entidades biol\u00f3gicas, como enzimas, circuitos gen\u00e9ticos e c\u00e9lulas, ou o redesenho de sistemas biol\u00f3gicos existentes<\/strong>.<\/p>\n<figure style=\"width: 512px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a title=\"Jing Ke, Bing Wang and Yasuo Yoshikuni, CC BY-SA 4.0 &lt;https:\/\/creativecommons.org\/licenses\/by-sa\/4.0&gt;, atrav\u00e9s da wiki Wikimedia Commons\" href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Synthetic_Biology_Enabled_Microbiome_Engineering_in_Sustainable_Agriculture.jpg\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/d\/d1\/Synthetic_Biology_Enabled_Microbiome_Engineering_in_Sustainable_Agriculture.jpg\/512px-Synthetic_Biology_Enabled_Microbiome_Engineering_in_Sustainable_Agriculture.jpg\" alt=\"Engenharia de Microbioma Habilitada por Biologia Sint\u00e9tica em Agricultura Sustent\u00e1vel\" width=\"512\" height=\"461\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-caption-text\"><a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Synthetic_Biology_Enabled_Microbiome_Engineering_in_Sustainable_Agriculture.jpg\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Jing Ke, Bing Wang and Yasuo Yoshikuni<\/a>, <a href=\"https:\/\/creativecommons.org\/licenses\/by-sa\/4.0\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">CC BY-SA 4.0<\/a>, atrav\u00e9s da wiki Wikimedia Commons<\/figcaption><\/figure>\n<p>A biologia sint\u00e9tica se baseia nos avan\u00e7os da biologia molecular, celular e de sistemas e busca transformar a biologia da mesma forma que a s\u00edntese transformou a qu\u00edmica e o design de circuitos integrados transformando a computa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>O elemento que distingue a biologia sint\u00e9tica da biologia molecular e celular tradicional \u00e9 o foco no projeto e constru\u00e7\u00e3o de componentes centrais (partes de enzimas, circuitos gen\u00e9ticos, vias metab\u00f3licas, etc.) que podem ser modelados, compreendidos e ajustados para atender a um desempenho espec\u00edfico.<\/p>\n<p>Assim como os engenheiros agora projetam circuitos integrados baseados nas propriedades f\u00edsicas conhecidas dos materiais e fabricam circuitos funcionais e processadores inteiros (com confiabilidade relativamente alta), os bi\u00f3logos sint\u00e9ticos logo projetar\u00e3o e construir\u00e3o sistemas biol\u00f3gicos projetados.<\/p>\n<p>Ao contr\u00e1rio de muitas outras \u00e1reas da engenharia, a biologia \u00e9 incrivelmente n\u00e3o-linear e menos previs\u00edvel, e h\u00e1 menos conhecimento das partes e como elas interagem.<\/p>\n<p>Assim, os impressionantes detalhes f\u00edsicos da biologia natural (sequ\u00eancias g\u00eanicas, propriedades proteicas, sistemas biol\u00f3gicos) devem ser organizados e reformulados por meio de um conjunto de regras de design que ocultam informa\u00e7\u00f5es e gerenciam complexidade, possibilitando a engenharia de sistemas biol\u00f3gicos integrados de muitos componentes.<\/p>\n<p>E somente quando isso \u00e9 conseguido que projetos de escala significativa ser\u00e3o poss\u00edveis.<\/p>\n<h3>Como surgiu a ideia de biologia sint\u00e9tica?<\/h3>\n<p>A biologia sint\u00e9tica surgiu de quatro diferentes agendas intelectuais.<\/p>\n<p>A primeira \u00e9 a ideia cient\u00edfica de que um teste pr\u00e1tico de compreens\u00e3o \u00e9 a capacidade de reconstituir um sistema funcional a partir de suas partes b\u00e1sicas.<\/p>\n<p>Usando a biologia sint\u00e9tica, os cientistas est\u00e3o testando modelos de como a biologia funciona construindo sistemas baseados em modelos e medindo as diferen\u00e7as entre expectativa e observa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>Segundo, surgiu a ideia de que, para alguns, a biologia \u00e9 uma extens\u00e3o da qu\u00edmica e, portanto, a biologia sint\u00e9tica \u00e9 uma extens\u00e3o da qu\u00edmica sint\u00e9tica.<\/p>\n<p>Tentativas de manipular sistemas vivos em n\u00edvel molecular provavelmente levar\u00e3o a um melhor entendimento e a novos tipos de componentes e sistemas biol\u00f3gicos.<\/p>\n<p>Terceiro, \u00e9 o conceito de que os sistemas vivos naturais evolu\u00edram para continuar a existir, em vez de serem otimizados para a compreens\u00e3o e inten\u00e7\u00e3o humanas.<\/p>\n<p>Redesenvolvendo cuidadosamente os sistemas vivos naturais, \u00e9 poss\u00edvel testar simultaneamente nosso entendimento atual e tornar poss\u00edvel a implementa\u00e7\u00e3o de sistemas projetados que s\u00e3o mais f\u00e1ceis de estudar e interagir.<\/p>\n<p>Em quarto lugar, surgiu a ideia de que a biologia pode ser usada como tecnologia e que a biotecnologia pode ser amplamente redefinida para incluir a engenharia de sistemas biol\u00f3gicos integrados para fins de processamento de informa\u00e7\u00f5es, produ\u00e7\u00e3o de energia, fabrica\u00e7\u00e3o de produtos qu\u00edmicos e fabrica\u00e7\u00e3o de materiais.<\/p>\n<p>Embora o surgimento da disciplina da biologia sint\u00e9tica seja motivado por essas agendas, o progresso em dire\u00e7\u00e3o \u00e0 biologia sint\u00e9tica s\u00f3 foi tornado pr\u00e1tico pelo advento mais recente de duas tecnologias fundamentais, o sequenciamento e a s\u00edntese do DNA.<\/p>\n<p>O sequenciamento aumentou nossa compreens\u00e3o dos componentes e organiza\u00e7\u00e3o dos sistemas biol\u00f3gicos naturais e a s\u00edntese forneceu a capacidade de come\u00e7ar a testar os projetos de novas pe\u00e7as e sistemas biol\u00f3gicos sint\u00e9ticos.<\/p>\n<p>Embora esses exemplos demonstrem individualmente o incr\u00edvel potencial da biologia sint\u00e9tica, eles tamb\u00e9m ilustram que muitos desafios cient\u00edficos e de engenharia fundamentais devem ser resolvidos para tornar a engenharia da rotina da biologia.<\/p>\n<p>O progresso nesses desafios fundamentais requer o trabalho de muitos pesquisadores por meio de um esfor\u00e7o internacional coordenado e construtivo.<\/p>\n<h3><strong><b>Qual \u00e9 a diferen\u00e7a entre biologia sint\u00e9tica e biologia de sistemas?\u00a0<\/b><\/strong>\u00a0<strong><b>Como a engenharia gen\u00e9tica se encaixa?<\/b><\/strong><\/h3>\n<p>A biologia de sistemas estuda sistemas biol\u00f3gicos naturais complexos como conjuntos integrados, usando ferramentas de modelagem, simula\u00e7\u00e3o e compara\u00e7\u00e3o para experimentar.<\/p>\n<p>A biologia sint\u00e9tica estuda como construir sistemas biol\u00f3gicos artificiais, usando muitas das mesmas ferramentas e t\u00e9cnicas experimentais.<\/p>\n<p>O foco \u00e9 muitas vezes tomar partes de sistemas biol\u00f3gicos naturais, caracterizando-os e simplificando-os, e usando-os como componentes de um sistema biol\u00f3gico projetado.<\/p>\n<p>A engenharia<a href=\"http:\/\/planetabiologia.com\/o-que-e-genetica-introducao\/\"> gen\u00e9tica<\/a> geralmente envolve a transfer\u00eancia de genes individuais de um micr\u00f3bio ou c\u00e9lula para outra.<\/p>\n<p>A biologia sint\u00e9tica prev\u00ea a montagem de novos genomas microbianos a partir de um conjunto de partes gen\u00e9ticas padronizadas que s\u00e3o ent\u00e3o inseridas em um micr\u00f3bio ou c\u00e9lula.<\/p>\n<h2><strong><b>Quais s\u00e3o os objetivos da biologia sint\u00e9tica?<\/b><\/strong><\/h2>\n<p>Bi\u00f3logos sint\u00e9ticos est\u00e3o trabalhando para desenvolver:<\/p>\n<ul>\n<li>Pe\u00e7as biol\u00f3gicas padronizadas &#8211; identificam e catalogam pe\u00e7as gen\u00f4micas padronizadas que podem ser usadas (e sintetizadas rapidamente) para construir novos sistemas biol\u00f3gicos,<\/li>\n<li>Design de prote\u00ednas aplicadas &#8211; redesenhar as partes biol\u00f3gicas existentes e expandir o conjunto de <a href=\"http:\/\/planetabiologia.com\/funcao-biologica-das-proteinas\/\">fun\u00e7\u00f5es de prote\u00ednas<\/a> naturais para novos processos,<\/li>\n<li>S\u00edntese de produtos naturais &#8211; micr\u00f3bios desenhados para produzir todas as enzimas e fun\u00e7\u00f5es biol\u00f3gicas necess\u00e1rias para realizar a produ\u00e7\u00e3o complexa em m\u00faltiplos passos de produtos naturais,<\/li>\n<li>Gen\u00f4mica sint\u00e9tica &#8211; projetar e construir um genoma &#8216;simples&#8217; para uma bact\u00e9ria natural.<\/li>\n<\/ul>\n<h3><strong><b>Como a biotecnologia industrial se encaixa?<\/b><\/strong><\/h3>\n<p>A <a href=\"http:\/\/planetabiologia.com\/o-que-e-biotecnologia\/\">biotecnologia<\/a> industrial fornece ferramentas para aprimorar os mecanismos naturais dos processos biol\u00f3gicos para produzir eficientemente enzimas, produtos qu\u00edmicos, pol\u00edmeros ou at\u00e9 mesmo produtos de uso di\u00e1rio, como vitaminas e combust\u00edvel.<\/p>\n<figure style=\"width: 512px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a title=\"Alexander van Dijk from San Francisco, United States, CC BY 2.0 &lt;https:\/\/creativecommons.org\/licenses\/by\/2.0&gt;, via Wikimedia Commons\" href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Synthetic_Biology_Research_at_NASA_Ames.jpg\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/d\/df\/Synthetic_Biology_Research_at_NASA_Ames.jpg\/512px-Synthetic_Biology_Research_at_NASA_Ames.jpg\" alt=\"biologia sint\u00e9tica\" width=\"512\" height=\"384\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-caption-text\"><a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Synthetic_Biology_Research_at_NASA_Ames.jpg\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Alexander van Dijk from San Francisco, United States<\/a>, <a href=\"https:\/\/creativecommons.org\/licenses\/by\/2.0\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">CC BY 2.0<\/a>, via Wikimedia Commons<\/figcaption><\/figure>\n<p>Os cientistas estudaram os genomas de micr\u00f3bios para identificar processos biol\u00f3gicos que podem substituir rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas para produzir novos produtos, opera\u00e7\u00f5es de fabrica\u00e7\u00e3o mais limpas e reduzir o n\u00famero de etapas de produ\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>Por exemplo, aproveitando o poder natural de enzimas ou sistemas celulares inteiros, e usando os a\u00e7\u00facares como mat\u00e9ria-prima para a fabrica\u00e7\u00e3o de produtos, as empresas de biotecnologia industrial podem trabalhar com a natureza para nos ajudar a passar de uma economia baseada no petr\u00f3leo para uma \u201cbio-base\u201d. &#8221;<\/p>\n<p>As inova\u00e7\u00f5es da biotecnologia industrial est\u00e3o competindo com sucesso e substituindo os processos tradicionais de fabrica\u00e7\u00e3o petroqu\u00edmica.<\/p>\n<p>As empresas que adotam a biotecnologia industrial descobrem que podem cortar custos, reduzir a polui\u00e7\u00e3o e a pegada de <a href=\"https:\/\/planetabiologia.com\/carbono-vida-importancia\/\"><strong>carbono<\/strong><\/a> e aumentar a lucratividade.<\/p>\n<p>Cientistas e empresas de biotecnologia industrial t\u00eam utilizado formas de biologia sint\u00e9tica h\u00e1 anos, incluindo splicing de genes, engenharia metab\u00f3lica e evolu\u00e7\u00e3o dirigida.<\/p>\n<p>Micro-organismos que s\u00e3o projetados s\u00e3o usados \u200b\u200bem cubas de fermenta\u00e7\u00e3o fechadas para produzir os produtos finais desejados.\u00a0Os microrganismos geneticamente melhorados (GEMs) s\u00e3o regulados pela Lei de Controle de Subst\u00e2ncias T\u00f3xicas.<\/p>\n<h2><strong><b>Alguns dos avan\u00e7os da biotecnologia sint\u00e9tica?<\/b><\/strong><\/h2>\n<p>As d\u00e9cadas de 1970 e 1980 viram o surgimento da engenharia gen\u00e9tica para fins ambientais, como a biorremedia\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>Uma bact\u00e9ria capaz de digerir os componentes do petr\u00f3leo foi desenvolvida.\u00a0De fato, a primeira patente biotecnol\u00f3gica foi para um micro-organismo para a limpeza de derramamentos de \u00f3leo.<\/p>\n<p>Em 2003, cientistas do <a href=\"https:\/\/www.jcvi.org\/publications\/generating-synthetic-genome-whole-genome-assembly-phix174-bacteriophage-synthetic\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Instituto J. Craig Venter<\/a> (JCVI) liderados pelos drs.\u00a0Smith, Hutchinson e Venter, constru\u00edram in vitro um cromossomo PhiX174 totalmente sint\u00e9tico em apenas 14 dias e<br \/>\npublicaram seus resultados na revista <a href=\"https:\/\/www.pnas.org\/content\/59\/2\/577\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Proceedings of National Academy of Sciences<\/a>.<\/p>\n<h2>Refer\u00eancias Bibliogr\u00e1ficas<\/h2>\n<p>OLIVEIRA, Luciana Gonzaga de et al. Explorando produtos naturais microbianos nas fronteiras da qu\u00edmica e da biologia.\u00a0<b>Qu\u00edmica Nova<\/b>, 2013.<\/p>\n<p>SILVA, Jossan Borba Gomes; PAULILLO, Luis Cesar Maffei Sartini. Biologia Sint\u00e9tica: possibilidades e desafios.\u00a0<b>Revista da Biologia<\/b>, v. 14, n. 1, p. 33-39, 2018. &lt;\u00a0<a href=\"http:\/\/repositorio.unicamp.br\/handle\/REPOSIP\/28941\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">http:\/\/repositorio.unicamp.br\/handle\/REPOSIP\/28941<\/a> &gt;<\/p>\n<p>EL-HANI, Charbel Ni\u00f1o; RIOS, Vitor Passos. Vida sint\u00e9tica: uma nova revolu\u00e7\u00e3o.\u00a0<b>ComCi\u00eancia<\/b>, n. 102, p. 0-0, 2008.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Nesse texto, vou explicar o que \u00e9 biologia sint\u00e9tica, suas aplica\u00e7\u00f5es, exemplos, suas possibilidades e quais suas implica\u00e7\u00f5es em nossa sociedade. 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