Biologia sintética, como ela poderá nos ajudar?

Descubra como as novas ferramentas biotecnológicas vêm revolucionando nosso entendimento sobre a herança genética

Desde a antiguidade, discutimos hipóteses sobre a transmissão de características de um indivíduo para seus descendentes. Sem dúvida, a nossa busca por respostas nessa área teve grande contribuição para falarmos hoje sobre biologia sintética. Afinal, a busca por conhecimento é sempre uma grande aliada das descobertas.

Para chegarmos até a biologia sintética, as nossas ideias a respeito da hereditariedade precisaram evoluir bastante. Iniciamos essa jornada de conhecimento com a descoberta do gene, com a estrutura do DNA e, seguimos com muitos outros avanços que incluíram a tecnologia do DNA recombinante e a bioinformática. Grandes marcos que permitiram que avançássemos com as pesquisas relacionadas à biologia sintética.

E você já se perguntou por que precisamos disso?  Quer entender melhor esse assunto? Fica com a gente.

Biologia sintética, uma mudança de paradigma

Durante os últimos quatro bilhões de anos, a única maneira da vida na Terra produzir um trecho de DNA — um gene — era copiando uma sequência que já existia. Em muitos casos, o gene seria danificado ou embaralhado e a cópia reconhecida como imperfeita seria refeita ou poderia persistir com variações. A partir dessa matéria-prima selecionaram diversos seres vivos no processo conhecido como seleção natural. Observe que até aqui estamos considerando que as transformações dos seres vivos tiveram sempre como base o princípio de que gene gera gene.

Atualmente, isso não é mais verdade. Agora os genes podem ser escritos do zero e editados, como palavras em um processador de texto. Com esse avanço podemos desenvolver produtos farmacêuticos, combustíveis, tecidos, alimentos e fragrâncias, construindo molécula por molécula.

E como essa história mudou? De forma bem sucinta, podemos dizer que tem sido feito um refinamento nas áreas relacionadas à biotecnologia.

Um refinamento biotecnológico

Imagine a biotecnologia como um aplicativo de celular, você já deve ter notado que seus aplicativos recebem de tempos em tempos atualizações que fazem com que ele funcione melhor no seu celular e também ganhe novas funções, certo?

Para os cientistas, a biologia sintética é parte de uma contínua atualização da biotecnologia moderna que ocorre desde que as aplicações de DNA recombinante (manipulação do material genético) se tornaram viáveis na década de 1970.

Por isso, entende-se biologia sintética como um termo genérico que abrange todo o conhecimento e compreensão acumulados com o avanço das áreas que cercam a biotecnologia.

A biologia sintética pode estar presente em pesquisas que vão desde o desenvolvimento de organismos geneticamente modificados (OGMs), daqueles considerados não-OGMs e também nas provas de conceito que auxiliam no entendimento do funcionamento genético.

Dessa forma, a biologia sintética aparece como um desenvolvimento adicional e uma nova dimensão da biotecnologia moderna que combina ciência, tecnologia e engenharia para facilitar e acelerar – com maior precisão – a compreensão, projeto, redesenho, fabricação e/ou modificação de materiais genéticos, organismos vivos e sistemas biológicos.

A inovação e a sociedade

Diante da escassez de recursos naturais e necessidade de produzirmos mais com menos, a biologia sintética pode representar uma estratégia que nos permita substituir o uso de algumas matérias-primas recriando recursos “naturais”, por exemplo.  Imagine, o potencial de uso de bactérias que sintetizam diferentes alternativas de insumos ou processos?

Neste sentido, já existem alguns polímeros desenvolvidos por biologia sintética, como o plástico derivado da fermentação do açúcar e degradado por microrganismos existentes no solo. Outros materiais também podem ter utilização na produção de bioplástico, como milho, batata, cana-de-açúcar, madeira, entre outros. Por exemplo, embalagens feitas de cogumelos moldadas para substituírem o isopor.

Em suma, a biologia sintética tem grande potencial para entregar soluções a uma infinidade de desafios globais relacionados à alimentação, saúde e meio ambiente. Para isso, é importante esclarecermos os conceitos e princípios das ferramentas que sustentam a biologia sintética, promovendo discussões sobre seus riscos e benefícios.

Você pode se informar mais sobre biotecnologia e a biologia sintética acessando outros conteúdos da CropLife Brasil:

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Principais fontes:

Macfarlane, N. B. W., et al. Direct and indirect impacts of synthetic biology on biodiversity conservation. CellPress, 2022.

Zeng, X., et al. Regulation and management of the biosecurity for synthetic biology. Synthetic and Systems Biotechnology, 2022.