GENOMA HUMANO

O que é o genoma humano?
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É o código genético humano. Em termos genéricos é o conjunto dos genes humanos. Neste material genético está contida toda a informação para a construção e funcionamento do organismo humano. Este codigo está contido em cada uma das nossas células. O genoma humano distribui-se por 23 pares de cromossomas que, que por sua vez, contêm os genes. Toda esta informação é codificada pelo ADN (ácido desoxirribonucleico) que se organiza numa estrutura de dupla hélice, formada por quatro bases que se unem invariavelmente aos pares - adenina com timina e citosina com guanima.

A ordem particular do alinhamento dos pares ao longo da cadeia corresponde à sua sequenciação. Estas sequências que codificam as proteínas são os genes, que constituem a menor parte do ADN. Para além dos genes, o ADN é constituído na sua maior parte por material genético inactivo(97%), o qual aparentemente não possui qualquer utilidade. Estudos recentes mostram que material não pode ser desprezado. Coloca-se a hipótese do mesmo desempenhar funções de coordenação e de conservação do ADN.
Para que serve ? A utilidade mais evidente e imediata para o genoma humano é a de permitir conhecer as causas da maioria das doenças. O seu conhecimento poderá permitir diagnosticar e curar muitas delas, assim prever os potenciais riscos das mesmas ocorrem em certas pessoas.
Quando teremos estes benefícios? Alguns já hoje existem. Actualmente já existem meios para detectar se uma pessoa está predispostas a sofrer de certos cancros ou se um embrião herdou determinadas enfermidades graves. Os principais benefícios destas investigações só chegarão quando forem descobertas as funções de cada gene humano.

O genoma é formado por 6.000 milhões de peças. O seu conhecimento completo, poderá beneficiar os seus 6.000 milhões de habitantes do nosso planeta.
O que é a sequenciação do ADN? É o processo que permite determinar a ordem exacta dos três mil milhões de pares de bases químicas que constituem o ADN. Esta sequenciação é o ponto de partida para a tarefa de identificar os cerca de 30 mil genes, e perceber como eles se codificam e como ocorre a regulação entre eles

Quais são os riscos? Os riscos mais imediatos referem-se tanto ao uso científico como à sua aplicação na sociedade. Os primeiros a beneficiar serão os países ricos, e neles os mais ricos. As grandes empresas de engenharia genética e de farmácia não deixarão de explorar este novo filão para acumularem lucros. Mas não só. É provável que as empresas, venham a implantar mecanismos de discriminação dos seus trabalhadores em função do seu material genético.As companhias de seguros a exigirem análises deste tipo, antes de fazerem qualquer seguro.
Poder-se-á mudar os genes de uma pessoa? É provável que esta alteração seja possível num futuro mais ou menos próximo. As modificações dos genes dos óvulos ou espermatozóides, implicam, todavia, alterações na própria constituição da espécie humana.
Poder-se-á conceber pessoas? Esta possibilidade existe, mas para isso será necessário descobrir as funções de cada gene.
Quanto tempo leva a descodificar um genene? Hoje em dia, um novo gene (com cerca de 12 mil bases) tem a sua sequência decifrada em um minuto. Há três anos eram necessários 20 minutos. Há 20 anos era tarefa para um ano. Este avanço deve-se sobretudo ao emprego dos computadores. A empresa Celera, por exemplo, possui o computador de uso civil mais poderoso do mundo
O que é um gene? A unidade-base do material genético que forma a hereditariedade. Todo ser humano tem de 50 mil a cem mil genes diferentes no núcleo de cada célula do corpo. Os genes influenciam o funcionamento e o desenvolvimento dos órgãos e determinam a produção de proteínas. Mutações genéticas são responsáveis por uma série de doenças, como cancro, fibrose cística e esquizofrenia.
O que são cromossomas? Estruturas que carregam os genes. Ao todo, são 23 pares, sendo que um deles está ligado ao sexo (a mulher é XX, o homem é XY). A análise dos cromossomos - chamada cariótipo - permite que sejam detectadas anormalidades. Muitas vezes, essa análise é feita no feto para saber se o bebé poderá nascer com problemas. Geralmente, o procedimento é feito quando a mãe tem mais de 35 anos
Qual a diferença genética entre dois seres humanos? A diferença do código genético do homem para o de seu parente mais próximo, o chimpanzé, é de apenas 1,5%. O DNA de homens e dos ratos de laboratório (camundongos), por exemplo, tem mais de 70% de similaridade. Por isso, cientistas consideram a principal questão na pesquisa genómica é descobrir quais as pequenas sequências de DNA que nos fazem ser humanos.Os seis bilhões de habitantes do planeta dividem 99,9% de seu genoma. Apenas cerca de 0,1% varia de uma pessoa para outra em função da combinação dos genomas dos pais.
Quantas letras químicas estão inscritas no genoma? Há cerca de três bilhões de letras químicas no genoma. Se este livro fosse lido ao ritmo de uma palavra por segundo, durante oito horas por dia e em todos os dias da semana, seria preciso um século para que a leitura fosse concluída. O genoma humano tem o tamanho de 800 Bíblias. Digitalizado, cabe todavia, num simples DVD.
Qual o comprimento do genoma humano? Se todo o DNA de uma pessoa fosse esticado, seria possível fazer uma viagem de ida e volta ao Sol 600 vezes.
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Genética

Cronologia

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1856 O monge austriaco Gregor Mendel descreve as leis básicas da hereditariedade a partir de um estudo sobre sucessivas gerações de ervilhas verdes e amarelas. Concluiu que existiam elementos autónomos que controlavam as características hereditárias. A sua obra não será levada em conta até princípios do século XX.
1869 Johann Miescher analisa o ADN a partir de pus humano
1881 Edwar Zacharias prova que os cromossomas contém o ADN descoberto por Miescher
1889 Richard Altmann baptiza a nucleína com o nome de ácido nucleico
1900 Redescobertos os princípios da hereditaridade
1902 Descoberta a conexão entre cromossomas e hereditariedade
1909 As unidades fundamentais da herança biológica recebem o nome de genes.
1910 Thomas Morgan descobre que os genes estão localizados nos cromossomas
1914-196 Experiências com moscas do vinagre demonstraram que os genes se encontravam nos cromossomas.
1927

Herman J. Muller comprovou que os raios X podiam causar mutações e modificar o ADN,
1929 Griffinth faz a 1ª. experiência de transferência genética passando ácido nucleico de uma bactéria para outra, transmitindo-lhe assim as suas características.
1942 O estudo de bactérias revelou que os genes estão formados por ADN, e que se encontram no núcleo das células.
1944 Ostwald Avery descobre que o material genético de uma bactéria podia alterar a descendência de outra.
1952 King e Briggs criaram pela primeira vez seres clónicos.
1953

James Watson e Francis Crick descobrem como é feita a molécula de ADN. Possui a forma de uma dupla hélice em espiral, com apenas quatro peças, revelando uma simplicidade surpreendente.

O ADN ocupava o lugar dos genes, um termo que havido sido proposto em 1909 por W. L. Johannsen, para substituir o pangene que Hugo de Vries inventara para designar os factores hereditários. Só um ano mais tarde, em 1910, Thomas H. Morgan começou a estabelecer a relação entre genes e cromossomas.
1958

Comprova-se que ao replicar-se, a dupla hélice do ADN dissocia-se. Um ano depois,Severo Ochoa e Marianne Grunberg-Manago obtiveram ARN-polimerasa in vitro. Começa então a investigação para decifrar o código genético, o que se podia fazer com o enzima descoberto por Ochoa, descoberta que lhe valeu o Nobel en 1959. A equipa de Ochoa e a de Marshall Nirenberg conseguem, em 1966, decifrar o código genético, no qual o RNA mensageiro determina a produção de aminoácidos (componentes de proteínas).
1969

L. Eron, J. Shapiro y J. Beckwith isoloram um gene por primeira vez, concretamente o da (lactosa), entre os 3.000 que tem a bactéria Escheris-chia coli.
1960 Paul Berg consegue clonar ADN.
1970 Os cientistas descobrem como cortar e pegar fragmentos de ADN, o que abre as porttas para aos grandes avanços posteriores da engenharia genética.

H. Gobind Khorana sintetizam pela primeira vez um gene de um aminoácido, constituído por 77 pares de bases, e isolam também pela primeira vez um enzima de capaz de cortar troços de ADN em lugares específicos.
1972

Descobre-se o enzima que permite unir os genes.A primera molécula de ADN recombinante, com a união de troços de ADN de espécies diferentes, foi obtida em 1972 por Paul Berg e Peter Lobban, de forma independente. Esto conduziu a que, em 1975, se tivesse proposto uma moratória mundial na Conferencia de Asilomar, California,para deter certas experiências com o ADN recombinante.
1973 Princípia a engenharia genética quando Stanley Cohen e Herbert Boyer transferem um gene pela 1ª. vez . Eles inserem um gene de sapo africano no DNA de uma bactéria.
1977 Constitui-se a Genetech a primeira empresa do mundo para fazer medicamentos com ADN recombinante. Neste ano foi também criada a primeira molécula de mamífero com estas técnicas.
1978

O prémio Nobel é concedido aos descobridores dos enzimas de restrição. Fabrica-se a primeira hormona humana com técnicas de ADN recombinante.
1979

Alteradas as normas impostas pelo Instituto Nacional de Saúde dos EUA sobre investigacões com ADN recombinante. Um ano depois é construída a primeira fábrica industrial para produzir insulina.
1980 Os cientistas começam a identificar os genes que causam enfermidades concretas. O cancro é um dos primeiros que se será investigado.

O prémio Nobel se concedido aos investigadores que com enzimas de cortar e colar, criaram pela primeira vez uma molécula de ADN artificial, começava a era da engenharia genética.
1983 Kary Mullis concebe a reacção em cadeia da polimerasa, técnica de PCR, que permite obter múltiplas cópias de um fragmento qualquer de ADN.

Produção das primeiras plantas (tabaco) e animais (camundongos ou ratos de laboratório) transgenicos.Começa a caça aos genes associados a doenças genéticas, como a doença de Huntington e a fibrose de cística.
1984 Criado o 1º. teste de identificação genética, o DNA fingerprinting
1985 Alec Jeffreys desenvolve a técnica de identificação do ADN, o que se chamará o código de barras de cada pessoa. Neste mesmo ano, Walter Gil-bert propôs que o projecto do genoma humano fosse realizado a uma escala mundial.

Ralf Prinster cria o 1º. porco transgénico.
1987 Um comité de aconselhamento propõe a realização de um projecto multidisciplinar de 15 anos para mapear e sequenciar o genoma humano.
1988 É fundada a organização de Genoma Humano (HUGO), para coordenar os esforços internacionais da investigação neste domínio.
1989 Primeiras plantas transgénicas que produzem proteínas contra doenças humanas.
1990 Generaliza-se o cultivo de plantas transgénicas.

Cria-se o consórcio público do genoma humano, formado por científicos de 20 países e incrementado desde 1990 por organismos públicos dos Estados Unidos e da Grã Bretanha.

A empresa Celera Genomics, criada pelo cientista norte-americano Craig Venter. Craig propôs-se patentar as sequências aleatórias do genoma que o seu laboratório se encontrava a decifrar, ainda sem conhecer a suas funções.

Realiza-se o 1º. procedimento de uma terapia genética. O paciente foi uma menina de 4 anos com uma grave deficiência imunológica. A menina Ashanti Silva está viva e livre de parte da doença.
1993 Jerry Hall clona um embrião humano. São publicados os primeiros mapas genéticos e físicos de cromossomas humanos.
1995 Decifrado o primeiro genoma de um ser vivo, o da bactéria haemophilus influenzae , causadora da meningite e infecções no ouvido. Nasce a 1º. ovelha transgénica (Tracy) que produz leite com proteínas humanas.
1996

Publica-se o genoma completo da levedura, a sacharomyces cerevisae, no ambito de um projecto que envolve 40 laboratórios da Europa e EUA.

Ian Wilmut e a sua equipa clonam o primeiro mamífero, a ovelha "Dolly".
1997 É sequenciado o genoma da bactéria escherichia coli, o principal micro-organismo utilizado nas técnicas de clonagem.
1998 O genoma privatiza-se:a empresa Celera anuncia que em 2001 decifraria o genoma humano.
R. Yanagimachi aparece com 31 ratos clónicos, oito dos quais procediam por sua vez de clones. É o ano da Bolsa para as empresas de engenharia genética.

Conclui-se o primeiro genoma de um organismo multicelular, o verme caeorha bditis elegans.
1999 Decifrado o 1º.cromossoma humano, o 22.

2000
A 26 de Junho de 2000, cinco anos antes do previsto, o genoma humano é dado por decifrado nas suas partes essenciais. Esta revolucionário descoberta é anunciado simultaneamente na China, Japão, França, Alemanha, e Grã-Bretanha e EUA.

É publicada a sequência do genoma da mosca-do-vinagre, com cinco cromossomas.

2001




A 11 de Fevereiro, na Internet é divulgado o esquema quase completo do genoma humano, após dez anos de investigações à escala mundial.

1.

O código genético humano revelou menos genes que os esperados - apenas metade a um terço do número inicialmente previsto pelos cientistas. Nas primeiras estimativas pensava-se existirem cerca de 100.000 genes humanos no código genético humano, mas, em estudos mais recentes, este número foi reposto entre os 60.000 e 80.000. O consórcio público calcula que o genoma humano contém 31.780 genes codificadores de proteínas. Até ao momento descobriram 22.000. A empresa Celera afirma ter indícios importantes sobre a existência de 26.000 genes e calcula que seu número total seja de 38.000.

2.

Grande parte do material genético humano procede de micro-organismo primitivos como virús e bactérias. Há 113 genes humanos que provêm directamente das bactérias.O que parece confirmar a hipótese evolucionista de Charles Darwin.

3.

Apesar da complexidade da estrutura e o comportamento humano, o número de genes humanos (30 a 40 mil) é comparável ao existente em genomas muito mais pequenos. O trigo possui 13 mil genes, um verme 18 mil, uma planta 26 mil, mas um rato possui apenas menos 300 genes. A diferença em relação ao genoma de um chipanzé é ainda muitissimo menor, ficando reduziada para apenas um punhado de genes e proteínas, mas as suficientes para permitirem que a espécie humana possa falar, raciocionar, e decidir livremente o seu destino. Não existe pois uma grande correlação entre a complexidade de um organismo e a quantidade de ADN que possui. A grande diferença em relação aos restantes animais perece residir na maior complexidade do genoma humana e nas suas maiores possibilidades de

combinações.

4.

As diferenças que tornaram pouco a pouco os humanos diferentes dos restantes animais foram preservadas no código genético. A a maior parte da variação – as mutações que sublinham a evolução e trazem uma alteração gradual da espécie humana– está no cromossoma Y. Isto quer dizer que os homens são responsáveis pela grande parte das mutações, porque apenas os homens possuem este cromossoma.



5.

Uma das descobertas mais interessantes está no facto de se verificar que os seres humanos compartilham entre si 99,99% de seus genes. Daqui ode conclui-se que pode existir maior diferença entre duas pessoas da mesma raça do que a que há, por exemplo, entre um asiático e um negro.

6.

O ambiente terá desempenhado um papel crucial no desenvolvimento humano. A ideia que as características da personalidade estavam estreitamente ligadas ao genoma pode considerar-se falsa numa perspectiva científica. Não há genes capzes de sustentarem esta possibilidade. Esta constação levanta a seguinte questão: - Mesmo que fosse possível criar geneticamente duas pessoas idênticas, as possibilidades de ter personalidades e comportamentos iguais seria menor que zero. A diversidade do género humano tem que ser procurada no meio ambiente e nas interacções humanas e não na genética. Segundo Venter da empresa Celera, não há também suficientes genes para pensar que exista um único segmento de ADN que justifique a homossexualidade, o alcoolismo ou a agressão. Os homens não são pois necessariamente prisioneiros de seus genes, pelo contrário as circunstâncias da sua vida são cruciais na sua personalidade.



7.
Os cientistas afirmam ainda que, perante estes resultados, longe de ser a «fórmula secreta» da constituição do ser humano, o código genético é apenas um guia para a compreensão da génese e constituição do organismo humano. Após ultrapassar este enigma, um outro se

coloca: - como é que este organismo se eleva ao pensamento, de tal forma que investiga com sucesso a sua própria existência.









Publicado o livro da vida
Ana Lucia Azevedo, de 12/2/2001



A receita para fazer um homem é quase idêntica à que gera um camundongo. A origem de certas formas de depressão está em bactérias que carregamos em nosso DNA. Temos os genomas inteiros de vermes e vírus em nosso código genético e, longe de ser ruim, isso nos ajudou a evoluir. Essas e milhares de outras informações estão na primeira edição do mais essencial livro já escrito no mundo. Diz respeito a gente de todos os credos e etnias. É o livro do código genético do homem, o genoma, apresentado ontem, e cuja simples publicação já representa uma revolução na medicina.

O livro do homem começa com uma lição de humildade. Longe dos cem mil genes previstos, o homem tem cerca de 30 mil. Destes, aproximadamente 1% é exclusivamente humano - dos dois metros de DNA enrodilhados dentro de cada célula humana, só dois centímetros são exclusivamente humanos. A essência da Humanidade está na interação desses genes com o ambiente - é daí que se originaram toda as paixões, os medos e a capacidade humana para criar cultura e guerra. O livro do genoma deixa claro que o papel do ambiente (entenda-se aí desde os primeiros momentos do embrião no útero ao modo de vida de uma pessoa) é muito maior do que se imaginava.

- De certa forma, acabamos com o orgulho de nossa espécie. Temos apenas o dobro do número de genes de um verme. Nossa inteligência e complexidade emergem de outras fontes, de nossa rica interação com o planeta. Ainda há muito a descobrir - disse um dos líderes do Projeto Genoma, Francis Collins.

Uma arma contra doenças e racismo

As informações do livro da vida são suficientes para produzir centenas de testes de diagnóstico genético, bases para terapias contra doenças como câncer e mal de Alzheimer. O resultado será uma medicina mais personalizada e eficiente, voltada para a prevenção.

Em junho passado, cientistas anunciaram ter identificado toda a composição química do DNA humano. Era como se tivessem todas as letras necessárias para fazer um livro, mas ainda não soubessem como escrevê-lo. Agora, parte da tarefa está concluída e o livro já pode ser lido, ainda que a versão definitiva não esteja pronta.

O livro, na verdade, é composto pelo trabalho de dois grandes grupos de pesquisa. O primeiro é o Consórcio de Seqüenciamento do Genoma Humano, ou Projeto Genoma Humano, um esforço internacional com milhares de cientistas liderado por Estados Unidos e Grã-Bretanha, com a participação de França, Alemanha, Japão e China. O segundo é o da empresa americana de biotecnologia Celera, do geneticista Craig Venter.

- A Humanidade produziu um grande número de clássicos da literatura, fontes de cultura e inspiração. Agora, pela primeira vez, temos uma antologia de nós mesmos, que nos conta uma história de bilhões de anos de evolução. Nós estamos aprendendo a ler essa história. É uma tarefa para décadas - afirmou Eric Lander, principal autor do estudo do Projeto Genoma.

Os resultados seriam apresentados oficialmente hoje, mas o jornal britânico "The Observer" violou o embargo internacional, obrigando os dois grupos de pesquisa a liberar a divulgação dos dados. O trabalho da Celera será publicado esta semana pela revista americana "Science" (www.sciencemag.org) e o do Projeto Genoma pela britânica "Nature" (www.nature.com). Ambas as revistas divulgarão hoje o trabalho em seus sites.

A genética baniu de vez o conceito de raça. Negros, brancos e asiáticos diferem tanto entre si quanto dentro de suas próprias etnias.

- Há diferenças biológicas ínfimas entre nós. Essencialmente somos todos gêmeos - disse Venter.
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