Biologia Sintética

Definição de Biologia sintética

A biologia sintética é um campo da ciência que se concentra em projetar, redesenhar e construir organismos para fins úteis, projetando-os para terem novas habilidades.

Pesquisadores de biologia sintética e empresas em todo o mundo estão aproveitando o poder da natureza para resolver problemas na medicina, manufatura e agricultura.

Ela visa tornar a biologia mais fácil de ser projetada. É um termo genérico para uma variedade de tecnologias modulares que usam ferramentas modulares.

A biologia sintética é uma nova área interdisciplinar que envolve a aplicação dos princípios da engenharia à biologia. Visa o (re) projeto e fabricação de componentes e sistemas biológicos que ainda não existem no mundo natural.

Ela combina a síntese química do DNA com o crescente conhecimento da genômica para permitir aos pesquisadores fabricar rapidamente sequências de DNA catalogadas e montá-las em novos genomas.

As melhorias na velocidade e no custo da síntese de DNA estão permitindo que os cientistas projetem e sintetizem cromossomos bacterianos modificados que podem ser usados na produção de biocombustíveis avançados, bioprodutos, produtos químicos renováveis, produtos químicos especializados de base biológica (intermediários farmacêuticos, produtos químicos finos, alimentos ingredientes), e também no setor de saúde.

Em termos de contribuição para a sociedade, a biologia sintética pode fornecer soluções aos desafios que enfrentamos em nossa agricultura e em decorrência das necessidades alimentares.

O que é ?

A biologia sintética é uma forma de estudo biológico que envolve a criação de uma compreensão holística de um conceito, combinando várias áreas de pesquisa.

Mais recentemente, o termo biologia sintética passou a representar uma forma de pesquisa que combina ciência com engenharia. Desta forma, novos sistemas e funções biológicas podem ser projetados e construídos.

A biologia sintética combina várias áreas de pesquisa

O termo biologia sintética foi usado pela primeira vez em 1978, depois que Daniel Nathans, Werber Arber e Hamilton O. Smith ganharam o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina.

O prêmio foi concedido depois que Nathans, Arber e Smith descobriram as enzimas de restrição e determinaram como aplicá-las a problemas encontrados na genética molecular.

Isso permitiu aos cientistas reconstruir moléculas de ácido desoxirribonucléico (DNA) recombinante, bem como analisar genes individuais.

Esse exemplo de biologia sintética possibilitou aos cientistas descrever e analisar arranjos genéticos existentes, bem como novos arranjos construídos pela mão humana.

É comumente usada no estudo da genética. Com a biologia sintética, os pesquisadores podem criar um modelo de DNA e colocá-lo dentro de células vivas para observar o resultado.

Isso ajuda os pesquisadores a testar suas teorias e prever resultados genéticos.

Uma vez que os sistemas biológicos são, na verdade, sistemas físicos compostos por produtos químicos, a biologia sintética levou ao campo da química sintética.

A biologia sintética e a química sintética andam de mãos dadas, pois os produtos químicos naturais são usados para projetar e criar novos produtos químicos.

O objetivo final da biologia sintética é projetar e construir sistemas biológicos que são projetados para processar informações, bem como para alterar produtos químicos, criar materiais, fornecer alimentos, produzir energia, manter e melhorar a saúde humana e manter e melhorar o meio ambiente.

A biologia sintética, entretanto, tem seus desafios. Os bioeticistas estão muito preocupados com o uso indevido potencial da biologia sintética por países terroristas.

Os mesmos metais criados para construir agulhas de costura e arados, por exemplo, foram mais tarde usados para criar lanças e espadas.

A física nuclear criou tratamentos de radiação para o câncer, mas também resultou em armas nucleares. Os oponentes temem que, embora a biologia sintética possa encontrar uma cura para a malária, o mesmo campo também possa ser usado para criar uma arma biológica para a qual não há cura.

Biologia Sintética – Objetivo

Por alguns bilhões de anos, a evolução garantiu que o mundo natural fosse preenchido com uma ampla variedade de organismos e sistemas que funcionam.

O objetivo da biologia é estudar esses organismos e sistemas e explicar como eles operam em um sentido amplo e específico.

A biologia sintética usa muitas das mesmas técnicas e equipamentos das ciências biológicas, mas em vez de pesquisas e novas descobertas, um biólogo sintético busca cooptar e melhorar os projetos genéticos de organismos existentes, para projetar e criar novos dispositivos e sistemas biológicos.

Um biólogo sintético pode tentar manipular organismos em biofábricas para a produção de biocombustíveis, a absorção de materiais perigosos no meio ambiente ou a criação de circuitos biológicos.

Os microrganismos, em particular, são pequenos, facilmente acionados, conduzem ao controle e muito de sua estrutura e maquinário são conhecidos.

Como o custo de sequenciamento e síntese de DNA continua caindo, ideias ambiciosas para biologia sintética estão se tornando mais acessíveis e viáveis e, até então, o Registro também fornece partes físicas por meio do Repositório.

O que a biologia sintética pode fazer?

Biologia sintética

Redesenhar organismos para que produzam uma substância, como um medicamento ou combustível, ou ganhem uma nova habilidade, como sentir algo no ambiente, são objetivos comuns de projetos de biologia sintética.

Alguns exemplos do que os cientistas estão produzindo com biologia sintética são:

Microorganismos aproveitados para biorremediação para limpar poluentes de nossa água, solo e ar.
Arroz modificado para produzir beta-caroteno, um nutriente geralmente associado à cenoura, que previne a deficiência de vitamina A. A deficiência de vitamina A causa cegueira em 250.000 – 500.000 crianças todos os anos e aumenta muito o risco de uma criança morrer de doenças infecciosas.
Levedura projetada para produzir óleo de rosa como um substituto ecológico e sustentável para rosas reais que os perfumistas usam para fazer perfumes de luxo.

Qual é a diferença entre biologia sintética e edição de genoma?

Biologia sintética

De certa forma, a biologia sintética é semelhante a outra abordagem chamada “edição do genoma” porque ambas envolvem a mudança do código genético de um organismo; no entanto, algumas pessoas fazem uma distinção entre essas duas abordagens com base em como essa mudança é feita.

Na biologia sintética, os cientistas geralmente costuram longos trechos de DNA e os inserem no genoma de um organismo.

Esses pedaços sintetizados de DNA podem ser genes encontrados em outros organismos ou podem ser inteiramente novos.

Na edição do genoma, os cientistas normalmente usam ferramentas para fazer alterações menores no próprio DNA do organismo.

As ferramentas de edição de genoma também podem ser usadas para excluir ou adicionar pequenos trechos de DNA no genoma.

Fonte: www.genome.gov/www.technologynetworks.com/www.ncbi.nlm.nih.gov/www.bio.org/www.wisegeek.org/www.economist.com/www.wur.nl/www.oecd.org/parts.igem.org/ebrc.org