{"id":131253,"date":"2025-08-11T14:49:46","date_gmt":"2025-08-11T17:49:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/?p=131253"},"modified":"2025-08-21T15:38:56","modified_gmt":"2025-08-21T18:38:56","slug":"por-jose-eduardo-w-de-a-cavalcanti-a-tecnologia-crispr-aplicada-ao-tratamento-biologico-de-esgotos-e-efluentes-e-em-bioremediacao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/2025\/08\/11\/por-jose-eduardo-w-de-a-cavalcanti-a-tecnologia-crispr-aplicada-ao-tratamento-biologico-de-esgotos-e-efluentes-e-em-bioremediacao\/","title":{"rendered":"Por Jos\u00e9 Eduardo W de A Cavalcanti &#8211; A tecnologia crispr aplicada ao tratamento biol\u00f3gico de esgotos e efluentes e em bioremedia\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"<h6 style=\"text-align: center;\"><em>Trecho da sequ\u00eancia de nucleot\u00eddeos sendo suprimido do DNA do virus por a\u00e7\u00e3o da enzima CAS 9.<\/em><\/h6>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>A tecnologia CRISPR (Clusteredy Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats\u00a0 ou, em tradu\u00e7\u00e3o livre, Repeti\u00e7\u00f5es Palindromicas Curtas Agrupadas e Regularmente Inter- espa\u00e7adas pode ser aplicada no aprimoramento do tratamento biol\u00f3gico de esgotos e efluentes industriais, bem como na bioremedia\u00e7\u00e3o atrav\u00e9s do aumento da capacidade dos microrganismos e microalgas em bio degradar a mat\u00e9ria org\u00e2nica. de poluentes espec\u00edficos como hidrocarbonetos e res\u00edduos pl\u00e1sticos.<\/p>\n<p>Isto pode ser conseguido por meio da modifica\u00e7\u00e3o de cepas microbianas atrav\u00e9s de edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica de forma que estes indiv\u00edduos produzam enzimas capazes de degradar a mat\u00e9ria org\u00e2nica recalcitrante.<\/p>\n<p>Como este sistema poder\u00e1 ser replicado artificialmente?<\/p>\n<p>Como \u00e9 sabido, todo ser vivo tem seu genoma DNA- \u00c0cido Desoxiribonucleico) dupla h\u00e9lice formada por duas fitas complementares de estrurutura de dupla h\u00e9lice.<\/p>\n<p>O DNA (\u00e1cido desoxirribonucleico)\u00a0\u00e9 uma estrutura de dupla h\u00e9lice, formada por duas fitas complementares de uma sequ\u00eancia de bases nitrogenadas ligadas entre si. As duas fitas s\u00e3o unidas por liga\u00e7\u00f5es de hidrog\u00eanio entre as bases nitrogenadas, parte dos nucleot\u00eddeos. S\u00e3o em n\u00famero de4, denominados Adenosina <strong>(A)<\/strong> Timina, <strong>(T),,<\/strong>Guanina <strong>(G)<\/strong> e Citosina <strong>(C)<\/strong>. No caso do RNA, reina a mesma estrutura, mas com cadeia simples onde a Timina \u00e9 substitu\u00edda pela Uracila <strong>(U)<\/strong>. Os nucleot\u00eddeos se unem no DNA ou RNA, no pareamento <strong>A <\/strong>com <strong>T<\/strong>(ou <strong>U<\/strong>) e <strong>G<\/strong> com <strong>C<\/strong><\/p>\n<p>Em 2007 foi descoberto que o DNA ou RNA viral (bacteri\u00f3fagos) que infectam bact\u00e9rias \u00e9 reconhecido e integrado no genoma bacteriano contido no interior da c\u00e9lula. Quando um bacteri\u00f3fago deposita seu material gen\u00e9tico no interior da c\u00e9lula bacteriana, pode, algumas vezes, haver a incorpora\u00e7\u00e3o deste genoma em uma regi\u00e3o espec\u00edfica da bact\u00e9ria chamada CRISPR, um dos mecanismos de defesa da bact\u00e9ria que funciona como um sistema imunol\u00f3gico adaptativo. O fragmento ficar\u00e1 l\u00e1, em estado dormente, como uma esp\u00e9cie de mem\u00f3ria, at\u00e9 que a bact\u00e9ria seja novamente infectada por aquele tipo de v\u00edrus.<\/p>\n<p>Quando isto acontece, o sistema CRISPR da bact\u00e9ria \u00e9 ativado, O material gen\u00e9tico contido no fragmento de DNA do v\u00edrus ser\u00e1 ativado e usado como <em>template<\/em> para a transcri\u00e7\u00e3o de uma mol\u00e9cula de RNA (cr RNA). Utilizando este RNA, e mais o trac RNA (trans activating RNA) transcrito de outro fragmento de DNA, o complexo formado, denominado RNA guia, se associar\u00e1 a uma enzima chamado CAS 9 (nuclease), esp\u00e9cie de uma \u201ctesoura molecular\u201d que ir\u00e1 \u201ccortar\u201d o material gen\u00e9tico de um outro v\u00edrus invasor no local de clivagem indicado pelo RNA guia, desativando-o.<\/p>\n<p>A sequ\u00eancia de nucleot\u00eddeos do RNA guia \u00e9 projetada para ser perfeitamente complementar a uma sequ\u00eancia espec\u00edfica na mol\u00e9cula de DNA do v\u00edrus invasor. \u00c9 importante notar que as sequ\u00eancias palindr\u00f4micas, que d\u00e3o nome \u00e0 tecnologia, s\u00e3o encontradas no DNA da bact\u00e9ria (na regi\u00e3o CRISPR), e n\u00e3o no DNA do v\u00edrus ou no RNA guia. A fun\u00e7\u00e3o do RNA guia n\u00e3o \u00e9 ser palindr\u00f4mico, mas sim servir como um &#8220;molde&#8221; para encontrar o alvo exato.<\/p>\n<p>O pareamento correto ativa a enzima Cas9 para cortar o DNA viral. Exemplo de complementaridade: Vamos supor que um fragmento do DNA do v\u00edrus tenha a seguinte sequ\u00eancia:<\/p>\n<ul>\n<li>Sequ\u00eancia do DNA do V\u00edrus (Alvo): 5&#8242;- A A G T T G A -3&#8242; O RNA guia correspondente ter\u00e1 a sequ\u00eancia complementar, seguindo as regras de pareamento (A com U, T com A, C com G, G com C):<\/li>\n<li>Sequ\u00eancia do RNA Guia (Complementar): 3&#8242;- U U C A A C U -5&#8242; Este pareamento preciso entre o RNA guia e o DNA do v\u00edrus sinaliza o local exato para a enzima Cas9 realizar o corte, desativando o material gen\u00e9tico do invasor.<\/li>\n<\/ul>\n<p>A sequ\u00eancia 3&#8242; 5&#8242; indica a dire\u00e7\u00e3o de uma fita de \u00e1cido nucleico (DNA ou RNA).\u00a0O &#8220;3&#8242;&#8221; e o &#8220;5&#8242;&#8221; referem-se aos carbonos da estrutura do a\u00e7\u00facar (desoxirribose)\u00a0no DNA e (ribose)\u00a0no RNA que comp\u00f5em o esqueleto do \u00e1cido nucleico.<\/p>\n<p>Em 2012, as pesquisadoras Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna, inspiradas no sistema imunol\u00f3gico adaptativo das bact\u00e9rias, desenvolveram uma t\u00e9cnica para se usar o CRISPR em biologia molecular criando um processo de edi\u00e7\u00e3o do material gen\u00e9tico em todos os organismos que tenham material gen\u00e9tico. A t\u00e9cnica capaz de manipular editar genomas \u00e9 chamada de CRISPR. Por esta descoberta, em 2020 elas ganharam o Nobel.<\/p>\n<p>A t\u00e9cnica da edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica, praticada em laborat\u00f3rio, \u00e9 inserir esta constru\u00e7\u00e3o molecular dentro da c\u00e9lula que cont\u00e9m o material que se quer editar atrav\u00e9s de part\u00edculas de lip\u00eddeos ou v\u00edrus com design espec\u00edfico s\u00f3 para se ligar a c\u00e9lula.<\/p>\n<p>Com isso, pode-se conseguir bact\u00e9rias ou microalgas adaptadas a bio degradar poluentes que n\u00e3o s\u00e3o atualmente bio degrad\u00e1veis<\/p>\n<p><em>(Este texto contou com a colabora\u00e7\u00e3o da bi\u00f3loga Ana Luiza F\u00e1vero).<\/em><\/p>\n<p>____________________________________________________________________<\/p>\n<h6><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-41529 alignleft\" src=\"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/jose_eduardo.jpg\" alt=\"\" width=\"184\" height=\"121\" \/>Jos\u00e9 Eduardo Cavalcanti \u00e9 engenheiro consultor, diretor do Departamento de Engenharia da Ambiental do Brasil, diretor da Divis\u00e3o de Saneamento do Deinfra \u2013 Departamento de Infraestrutura da Federa\u00e7\u00e3o das Ind\u00fastrias do Estado de S\u00e3o Paulo (Fiesp), conselheiro do Instituto de Engenharia, e membro da Comiss\u00e3o Editorial da Revista Engenharia. E-mail:\u00a0<a href=\"mailto:cavalcanti@ambientaldobrasil.com.br\">cavalcanti@ambientaldobrasil.com.br<\/a><\/h6>\n<h6>*<em>Os artigos publicados com assinatura, n\u00e3o traduzem necessariamente a opini\u00e3o do Instituto de Engenharia. Sua publica\u00e7\u00e3o obedece ao prop\u00f3sito de estimular o debate dos problemas brasileiros e de refletir as diversas tend\u00eancias do pensamento contempor\u00e2neo<\/em><\/h6>\n<h6><em>Este artigo \u00e9 de exclusiva responsabilidade do autor.<\/em><\/h6>\n<p>_________________________________________________________________<\/p>\n<p>Coment\u00e1rios<\/p>\n<h6><em>Prezado amigo Li o artigo e achei interessante. Contudo, para maior seguran\u00e7a consultei uma bi\u00f3loga especialista, evidentemente mantendo a privacidade. Assim passo a voc\u00ea as alentadas considera\u00e7\u00f5es que creio em muito poder\u00e3o contribuir Fraterno abra\u00e7o<\/em><\/h6>\n<p><em>1.\u2060 \u2060O texto explica essencialmente a t\u00e9cnica, mas n\u00e3o como seria usada para \u201cengenheirar\u201d microrganismos para o tratamento e descontamina\u00e7\u00e3o. Vale um coment\u00e1rio a respeito. A t\u00e9cnica tamb\u00e9m n\u00e3o \u00e9 a \u00fanica forma de fazer edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica, mas foi importante a descoberta, porque \u00e9 uma forma simples e mais barata de fazer isso. Dado o tema do t\u00edtulo, bem como para qual revista o artigo ser\u00e1 apresentado, recomendaria abordar avan\u00e7os e desafios para o tratamento de efluentes e biorremedia\u00e7\u00e3o. Alguns pontos:<\/em><\/p>\n<p><em>a.\u2060 \u2060A t\u00e9cnica foi uma descoberta realmente importante, pois representa uma ferramenta simples para edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica. Tem artigos que escrevem sobre produzir GMOs capazes de degradar ou ter a atividade de degrada\u00e7\u00e3o de contaminantes melhorada como um avan\u00e7o para a remedia\u00e7\u00e3o e tratamento de efluentes. Alguns desafios quanto \u00e0 efici\u00eancia da edi\u00e7\u00e3o parece que ainda existem, mas \u00e9 uma t\u00e9cnica em desenvolvimento, com o tempo espera-se um bom aprimoramento;<\/em><\/p>\n<p><em>b.\u00a0\u00a0Uma quest\u00e3o levantada por um artigo anterior, apesar das t\u00e9cnicas\u00a0\u00a0serem eficientes no laborat\u00f3rio, n\u00e3o necessariamente v\u00e3o superar as atividades naturais no ambiente. O que j\u00e1 conhece-se de longa data da ecologia microbiana&#8230;a capacidade de degradar \u00e9 apenas um fator. A intera\u00e7\u00e3o com o meio e o microbioma local ainda pode ser um desafio. N\u00e3o que n\u00e3o possam ser superados, mas \u00e9 um campo em desenvolvimento. A solu\u00e7\u00e3o ainda n\u00e3o est\u00e1 pronta.<\/em><\/p>\n<p><em>3.\u2060 \u2060Quest\u00f5es \u00e9ticas &#8211; as mesmas que se levanta para GMOs, pela falta de conhecimento sobre impactos de longo prazo.<\/em><\/p>\n<p><em>4.\u2060 \u2060Legisla\u00e7\u00e3o &#8211; acho que ainda tem-se restri\u00e7\u00f5es para aplica\u00e7\u00e3o de GMOs, ser\u00e1 importante comentar para o tratamento de efluentes. Imagina-se como um bioproduto registrado, por a\u00ed \u00e9 capaz de n\u00e3o ter problema, deve-se considerar a quest\u00e3<\/em>o.<\/p>\n<p><em>Rosana Vazoler e Rosana Cristina Nakaiama, biologas.<\/em><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Trecho da sequ\u00eancia de nucleot\u00eddeos sendo suprimido do DNA do virus por a\u00e7\u00e3o da enzima CAS 9. &nbsp; A tecnologia CRISPR (Clusteredy Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats\u00a0 ou, em tradu\u00e7\u00e3o livre, Repeti\u00e7\u00f5es Palindromicas Curtas Agrupadas e Regularmente Inter- espa\u00e7adas pode ser aplicada no aprimoramento do tratamento biol\u00f3gico de esgotos e efluentes industriais, bem como na [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":14,"featured_media":131255,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[11,92],"tags":[],"class_list":{"0":"post-131253","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-articulistas","8":"category-jose-eduardo-cavalcanti"},"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v27.2 - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-wordpress\/ -->\n<title>Por Jos\u00e9 Eduardo W de A Cavalcanti - A tecnologia crispr aplicada ao tratamento biol\u00f3gico de esgotos e efluentes e em bioremedia\u00e7\u00e3o - Instituto de Engenharia<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/2025\/08\/11\/por-jose-eduardo-w-de-a-cavalcanti-a-tecnologia-crispr-aplicada-ao-tratamento-biologico-de-esgotos-e-efluentes-e-em-bioremediacao\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"pt_BR\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Por Jos\u00e9 Eduardo W de A Cavalcanti - A tecnologia crispr aplicada ao tratamento biol\u00f3gico de esgotos e efluentes e em bioremedia\u00e7\u00e3o - Instituto de Engenharia\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Trecho da sequ\u00eancia de nucleot\u00eddeos sendo suprimido do DNA do virus por a\u00e7\u00e3o da enzima CAS 9. &nbsp; 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