Edição de plasmídeos a baixo custo: softwares Open-source em bioinformática

O que vc faz com US$ 20?

Em tempos de Aliexpress, podemos comprar muitas quinquilharias da China, ou outras bugigangas no Brasil. Afinal de contas, US$ 20 ficam em torno de R$ 60,00. Mas e se você pudesse comprar um plasmídeo com US$20 dólares? E se não fosse um plasmídeo qualquer, fosse um Open Human Plasmid (Plasmídeo Humano sem Barreiras)? Na mente de um Biotecnologista, imagino que essa possibilidade comece a fervilhar muitas ideias, mas para os menos entendidos, vem aquela pergunta clássica: “Que carga d’água é um “plasmídeo” e o que eu posso fazer com isso?”

Plasmídeo
  1. Em genética é uma molécula extracromossômica de DNA, circular, encontrada em bactérias;
  2. O plasmídeo é introduzido em bactérias por meio de um processo chamado transformação. As bactérias portadoras do plasmídeo adquirem  características diferentes das demais;
  3. As bactérias portadoras do plasmídeo podem produzir proteínas terapêuticas, replicar muitas cópias do DNA plasmidial e, em alguns casos, induzir a expressão de genes, útil em estudos genéticos e metabólicos.
Modelo esquemático de um plasmídeo Open-source para edição no sistema CRISPR.

Um marco na história da tecnologia em DNA recombinante foi a construção do plasmídeo pBR322, por Bolívar e Rodrigues, no final da década de 70, dando origem à maioria dos plasmídeos hoje existentes. O plasmídeo pBR322 possui um tamanho pequeno (4.361 bases,  em comparação ao genoma humano, que apresenta aproximadamente 3 bilhões de pares de bases), razão pelo qual é considerado um bom vetor de clonagem para a produção em larga escala de agentes terapêuticos. De maneira geral, os plasmídeos são consideradas excelentes ferramentas biotecnológicas, pois permitem a construção de diferentes produtos.

Atualmente, quando se fala em DNA recombinante, a tecnologia em evidência é a  CRISPR. Nos últimos anos, essa tecnologia causou grande impacto na comunidade científica pelas suas características e a facilidade em edição direcionada. Ela permite corrigir erros no genoma, ativar ou desativar genes em células e organismos, de forma rápida, econômica e com relativa facilidade. As aplicações podem ser vistas no texto 10 coisas incriveis que CRISPR nos proporcionou até agora em 2017.

Um bom projeto é aquele que tem planejamento, ética e alma. Claro! Estudo, fundamentação teórica, base técnica, são fundamentais. Mas uma pitadinha de positivismo e humanidade podem fazer toda a diferença!  

No entanto, para que essas coisas incríveis possam virar realidade, é necessário um bom Biotecnologista para gerenciar os processos éticos e legais, bem como as questões de  biossegurança e processos técnicos.

Com o objetivo de ajudar os biotecnologistas e cientistas interessados no assunto, compilamos alguns programas de bioinformática utilizados para desenhar vetores plasmidiais. Todos de acesso gratuito: Ferramentas altamente funcionais para o desenvolvimento de produtos biotecnológicos.

Mãos à obra!
1. O GENtle

É um software utilizado para montar mapas de plasmídeos, identificar sítios de clivagem para  enzimas de restrição, exibir imagem de gel e desenho de primers para PCR.

Link de acesso: http://gentle.magnusmanske.de/

2. pLOT

É um software de mapeamento de plasmídeos que importa arquivos de formato Genbank, ApE e pDRAW. Ele conta com diversos recursos de edição de vetores plasmidiais.

Link de acesso:   http://www.plasmidplotter.com/about/

3. ApE

Destaca-se pelos desenhos e mapas gráficos usando recursos dos arquivos provenientes dos banco de dados GenBank e EMBL; cria mapas de restrição, linear ou circular, ainda permite análises de BLAST juntamente com uma série de outros recursos úteis.

Link de acesso: http://biologylabs.utah.edu/jorgensen/wayned/ape/

4. pDRAW32

É um software da AcaClone (Kjeld Olesen). Permite que você insira nomenclaturas nas suas sequências e as coordenadas para elementos genéticos, como genes, promotores etc.

Link de acesso: http://www.acaclone.com/info/anotate.htm

5. AiO (All in One)

É um software para o Windows, que combina características típicas, como desenho de mapa de plasmídeos, identificação de ORFs, permite o gerenciamento de oligonucleotídeos e links com os fabricantes de oligonucleótidos.

Link de acesso:  http://134.34.193.29/aio/

Uma ferramenta é sempre uma ferramenta. Se vamos construir um carro para transportar pessoas doentes, como uma ambulância ou um veículo para guerra, depende unicamente dos seus engenheiros. A ferramenta ou as tecnologias são simplesmente o meio. A finalidade quem define somos nós, enquanto humanidade.
Imagem editada pelo autor.

Acredito que existem mais pessoas querendo  fazer o bem, do que o contrário ! Neste ponto é  fundamental a utilização de dispositivos computacionais, tanto na organização como na execução de projetos em biotecnologia. Ao mesmo tempo, os conceitos de “software livre” e “ciência”, na sua essência, têm o mesmo objetivo (compartilhar informações), e ambos são fundamentais para o desenvolvimento de uma sociedade educada cientificamente e ativa nas soluções de seus problemas.

Você gosta de bioinformática? Talvez queira entender um pouco mais sobre isso no texto: Bioinformata: o que é isso ?

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