Nanotecnologia

Manipulação genética é automatizada com nanoinjetor

Nanoinjetor automatiza modificação genética de células
Microfotografia do nanoinjetor, mostrando uma esfera no local onde o zigoto será colocado, bem à frente da lança que fará a injeção do DNA. [Imagem: Brian Jensen/BYU]

Animais transgênicos

No controverso campo da criação de animais geneticamente modificados, o passo crucial envolve a transferência de um gene ou sequência de DNA de um animal para o genoma de outro.

Esse processo, extremamente delicado e sujeito a falhas, agora foi automatizado.

O trabalho poderá ser feito por um sistema microeletromecânico (MEMS) que é um nanoinjetor, projetado para injetar DNA em zigotos - os óvulos fertilizados dos animais que se deseja manipular geneticamente.

A grande novidade é a capacidade de injetar o DNA sem causar a morte do embrião nascente, reduzindo o tempo necessário para criar um animal transgênico.

"Essencialmente, nós usamos forças elétricas para atrair e repelir o DNA, permitindo que a injeção do DNA seja feita por uma uma pequena lança elétrica," explicou Brian Jensen, da Universidade Brigham Young, um dos criadores do MEMS.

"O DNA é atraído para o exterior da lança usando uma tensão positiva, e, em seguida, a lança é inserida na célula", efetuando a transferência do material genético.

O método tradicional de transferência de material genético para uma célula, denominado microinjeção, tem um problema sério: ele usa uma pequena pipeta de vidro para bombear uma solução contendo o DNA no núcleo da célula alvo, mas o fluido em excesso pode fazer a célula inchar e morrer - o que efetivamente ocorre em até 40% dos casos.

Com o nanoinjetor elétrico não se usa nenhum fluido adicional, reduzindo ao mínimo a chance da morte celular.

Nanoinjetor automatiza modificação genética de células
A grande novidade da técnica é o uso de campos elétricos para manipular o DNA. [Imagem: 10.1063/1.4872077]

Injeção elétrica de DNA

Uma das descobertas mais importantes da equipe, que possibilitou a construção do nanoinjetor, foi a possibilidade de usar campos elétricos para inserir o DNA no núcleo da célula, sem precisar mirar com cuidado no pronúcleo, a estrutura celular que contém o DNA da célula.

"Isso pode permitir no futuro a automação das injeções [de DNA], sem a necessidade de injeção manual," disse Jensen.

Bibliografia:

A Self-Reconfiguring Metamorphic Nanoinjector for Injection into Mouse Zygotes
Quentin T. Aten, Brian D. Jensen, Sandra H. Burnett, Larry L. Howell
Review of Scientific Instruments
Vol.: 85, 055005
DOI: 10.1063/1.4872077




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