Os químicos na produção de oligos - Dia do Químico

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É chegada a hora de homenagear aqueles cujo trabalho é fundamental para desvendar os segredos do mundo ao nosso redor, os Químicos!. Hoje, mergulharemos no campo da pesquisa, onde os químicos são verdadeiros protagonistas na produção de oligonucleotídeos - moléculas sintéticas de DNA ou RNA que possuem um poder revolucionário. Prepare-se para se encantar com a ampla gama de aplicações dessas moléculas, desde estudos científicos desbravadores até diagnósticos médicos precisos e terapias genéticas inovadoras. Neste artigo, exploraremos a importância dos químicos nesse processo e os avanços significativos que têm impulsionado no campo da pesquisa científica e da terapia genética.

Síntese de Oligos: um processo químico

No nosso organismo, a replicação do DNA é um processo mediado por enzimas, como as polimerases, helicases, primases e ligases, entre outras. Mas você sabia que a síntese de oligos de DNA, aqui na Exxtend e na maioria das sintetizadoras de oligos pelo mundo, é um processo químico, e não enzimático?

O método de produção de Oligos de DNA se chama “Síntese química de oligonucleotídeos por adição de fosforamiditas em fase sólida”, e é um processo químico e cíclico, baseado em 4 etapas:

1 - Desbloqueio: remoção do bloqueio de uma fase sólida, para que a primeira base possa se ligar. O oligo “cresce” ancorado a essa fase sólida;

2 - Acoplamento: inserção da fosforamidita (a base de DNA!). A primeira base se liga à fase sólida, as demais vão se ligando umas às outras, em cadeia, a cada ciclo;

3 - Bloqueio: caso uma base não tenha acoplado corretamente, a molécula que não acoplou a base é bloqueada definitivamente, para que nenhuma outra base acople ali. Isso assegura que você receba a sequência que solicitou, e não uma sequência faltando bases;

4 - Oxidação: etapa de estabilização da cadeia de DNA em formação.

Essas etapas se repetem de acordo com a sequência solicitada: se você pedir um oligo de 20 bases, serão necessários 20 ciclos para completar o seu oligo.

Num próximo post, iremos nos aprofundar nos segredos e mistérios dessas reações químicas, e vamos falar também de clivagem, purificação e controle de qualidade de oligos. Hoje, no Dia do Químico, queremos focar no papel essencial desses profissionais no desenvolvimento dos métodos que possibilitaram a existência dos oligos e, por consequência, um mundo de conhecimento e inovações que surgem com as aplicações dessas moléculas!

Queridos químicos, obrigada pelos nossos oligos!

A síntese química de oligonucleotídeos é uma tarefa realizada em laboratórios especializados, como a Exxtend, pioneira na produção dos oligos no Brasil. Mas isso só é possível porque químicos desenvolveram moléculas e otimizaram reações químicas para fazer essa magia acontecer. Nesses ambientes, os químicos aplicam seu vasto conhecimento e experiência para assegurar a obtenção eficiente e de alta qualidade dos oligos, e para continuar inovando à medida em que o desenvolvimento da ciência pede novas moléculas e modificações.

Uma etapa fundamental nesse processo é a proteção química das bases nitrogenadas presentes nas sequências de DNA ou RNA. Os químicos desempenham um papel crucial ao selecionar meticulosamente os grupos de proteção adequados para cada base, levando em consideração a estabilidade química, a facilidade de remoção posterior e a compatibilidade com as condições de síntese.

Eles também desenvolvem modificações nas fosforamiditas. Algumas das modificações químicas comuns incluem a adição de grupos químicos nas bases nucleotídicas, modificação do esqueleto do oligo, da pentose, e introdução de grupos químicos nas extremidades dos oligonucleotídeos. Assim é possível por exemplo incorporar ao seu oligo bases de LNA, PNA, BNA, uracilas (sim, uracilas de DNA!), inosinas, resíduos abásicos, entre muitas outras modificações. Essas modificações conferem propriedades especiais aos oligos, como estabilidade, especificidade e atividade biológica, permitindo novas aplicações, especialmente na medicina!

Os químicos estão constantemente engajados no desenvolvimento e pesquisa de novos métodos de síntese de oligonucleotídeos. São responsáveis por otimizar os protocolos de síntese, ajustando os tempos de reação, as concentrações de reagentes e as condições de purificação, visando obter oligonucleotídeos com elevada pureza e rendimento. Sua expertise na seleção criteriosa de reagentes apropriados e na compreensão aprofundada das reações químicas envolvidas desempenha um papel fundamental para garantir o sucesso do processo de síntese.

Por meio da exploração de estratégias químicas inovadoras, utilização de reagentes avançados e adoção de abordagens sintéticas sofisticadas, eles têm contribuído para o aprimoramento da eficiência e velocidade da síntese, enquanto reduzem custos e minimizam resíduos. Esses avanços têm permitido a síntese de oligonucleotídeos de maneira mais rápida, econômica e sustentável, impulsionando ainda mais a pesquisa científica em diversas áreas.

Dessa forma, é por meio dessas habilidades e domínio dos aspectos químicos envolvidos que os químicos se destacam na produção de oligonucleotídeos, impulsionando avanços significativos na área. Por isso, nessa data especial, queremos homenagear esses profissionais, reconhecendo sua importância para a ciência: Muito obrigada, químicos, pelos nossos oligos! A pesquisa científica tem testemunhado avanços notáveis, graças aos seus incansáveis esforços!

Conclusão

A química desempenha um papel vital no processo de oligonucleotídeos. A capacidade de sintetizar e modificar oligonucleotídeos de forma precisa e controlada abre caminho para avanços significativos em várias áreas, incluindo a biologia molecular, a terapia genética, desenvolvimento e melhoramento de biocombustíveis e biosensores, entre outras. À medida que a pesquisa continua a aprimorar a química de oligonucleotídeos, é provável que essas moléculas se tornem ainda mais importantes para a compreensão da vida e para o desenvolvimento da ciência, da tecnologia e da sociedade.

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