11 - biotecnologia e engenharia genética

marcusmagarinho 314 views 29 slides Jan 26, 2020
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About This Presentation

biotecnologia e engenharia genética


Slide Content

Significaqualqueraplicaçãotecnológicaque
utilizesistemasbiológicos,organismosvivos,ou
seusderivados,parafabricaroumodificar
produtosouprocessosparautilizaçãoespecífica.
Porexemplo,cruzamentosexperimentaispara
obtençãoderaçasmaisapuradasdegadoe
cavalosetambémdevegetaismaisricosem
determinadosnutrientes.

Envolve técnicas que permitem o transplante de genes
do DNA de uma espécie para o DNA de espécie
diferente.
Dessa maneira, é formado o chamado
DNA recombinante, que é a associação de duas ou mais
moléculas de DNA de espécies diferentes que não são
encontradas juntas na natureza.

•Testes altamente preciosos de paternidade e de
identificação de criminosos.
•Localização de genes associados a doenças genéticas.
•Detecção de genes relacionados com o
desenvolvimento de câncer.
•Terapia gênica.
•Produção de vacinas sintéticas.
Obtenção de organismos transgênicos.

São enzimas especiais também chamadas de
ENDONUCLEASES ,que cortam a molécula de DNA
em pontos específicos.
Com a ação das enzimas de restrição é possível a
retirada de um gene do DNA permitindo a introdução
de outro gene pertencente ao DNA de outra espécie,
obtendo o DNA recombinante.

A enzima de restrição EcoRI, por exemplo, corta o DNA
entre as bases G e A.
A EcoRI é uma endonuclease descoberta a partir da
Escherichia coli(Eco). O R, vem da palavra Restriçãoe
I porque foi a primeira enzima de restrição descoberta.

É considerado a “impressão digital” do DNA.
É semelhante a um código de barras.
É obtido a partir da técnica denominada
Eletroforese

ODNAésubmetidoaenzimaderestrição.
AenzimaderestriçãofragmentaoDNAemsegmentoscom
tamanhosdiferentes,sendounsmenoreseoutrosmaiores.
OsfragmentosdoDNAsãocolocadosemumaplacadegel
(agarose)queésubmetidaaumacampoelétrico,gerandodoispólos
(+e-).
OsfragmentosdoDNA,porseremnegativos,semovimentamem
direçãoaopólo+.
Osfragmentosmenoressemovimentammaisrápidoficandona
posiçãoanterior;emseguida,sesituamosfragmentosmaiores.
Dessaforma,éobtidooDNAfingerprintquepermiteaanálisenos
examesdeDNAemdeterminadascircunstâncias,comoemdisputas
depaternidadeeeminvestigaçãocriminal.

É feita uma comparação entre os DNAs
fingerprint dos indivíduos em análise. Aqueles
que tiverem o maior número de bandas em
comum, apresentam alguma relação entre
eles.

Oconhecimentodahereditariedadetemgerado
tecnologiasdegrandeutilidadeparaoserhumano.
Asespéciesdeanimaiseplantasqueconstituem
nossaalimentaçãobásica,foramdomesticadase
“melhoradas”emváriasregiõesdomundo.
Omelhoramentogenéticoconsisteemselecionare
aprimorarascaracterísticasdasespéciesvisandoa
utilizaçãopeloserhumano.

Omelhoramentogenéticoéumprocesso
antigo,quenoinícioerarealizadopormaneira
intuitiva.Porexemplo,seumagricultordesejava
obterespigasdemilhocommaiornúmerode
grãos,eleapenasselecionavaassementesde
milhocomtalcaracterística.
Atualmente,oprocessodemelhoramento
genéticoéfeitobaseadonoconhecimentoda
genética.

EXEMPLO DE MELHORAMENTO
GENÉTICO ANIMAL
Gado Santa Gertrudes,
produzido no King Ranch, em
Kigsville no Texas, EUA.
É um ótimo produtor de carne e
resistente a doenças
parasitárias e ao calor
Resultante do cruzamento
de dois tipos
Gado Shorthorn
Ótimo produtor de carne,
mas sensível a doenças
e ao calor
Gado Braham ( Zebu )
Menor produção de carne e é
resistente a doenças e ao
calor

Umdosprincipaisproblemasrelacionadosao
processoéaobtençãodelinhagenscombaixa
variabilidadegenética,ouseja,poucasdiferenças
entreosindivíduosdapopulação.
Talfatopoderialevaraumadiminuiçãoda
adaptaçãodosindivíduosavariaçõesambientais.

Osorganismosgeneticamentemodificados(OGMs),tambémconhecidos
comotransgénicos,sãofrutosdaengenhariagenéticacriadapelamoderna
biotecnologia.
Sãoorganismosquerecebemgenesdeoutrasespécies.
Sãoobtidosvisandoaproduçãodesubstânciasdeutilidadeparaoser
humano.
Asplantassãomuitoutilizadasnaobtençãodetransgênicosque
produzamtoxinascontrapragas.
Bactériastransgênicasvemsendoutilizadasparaaproduçãodeinsulina,
hormôniodecrescimento,anticorposespecíficos,fatorVIII(necessáriosaos
hemofílicos).
Pode-se,porexemplo,introduzirumgenehumanoemumcamundongo
ouumgenedeinsetoemumaplanta.Poressesmecanismosforamobtidos
camundongosgiganteseplantadefumoquebrilhava.

-Ogenedainsulinahumanaéisolado
utilizando-seenzimasderestrição
paracortaroDNAhumano;
-Ogenehumanoéinseridoemum
plasmídeobacterianoquetambém
foisubmetidoaenzimaderestrição;
-Ativa-seoplasmídeo,paraatranscrição
dogeneeproduçãodaproteína(insulina);
-Retira-seainsulinadabactéria.
PRODUÇÃO DE INSULINA HUMANA A PARTIR DE BACTÉRIAS

Planta de algodão
resistentes às lagartas.
Reduz a necessidade de utilização de
pesticidas. Os gastos de produção
diminuem e a poluição ambiental
também é reduzida.
Golden Rice.
Arroz geneticamente modificado que contém um
gene que codifica a produção de β-caroteno. Foi
produzido para evitar que as populações pobres da
Ásia adoecessem por avitaminoses.
EXEMPLOS DE ORGANISMOS TRANSGÊNCOS

Super bactérias:
1. Algumas plantas geneticamente
modificadas recebem um gene de
resistência a antibióticos. É uma forma de
saber se a transformação foi bem sucedida.
2. Esse gene provoca o aumento da taxa de
transferência do DNA, ou seja, da facilidade
com que pedaços do código genético da
planta passam de um organismo para outro.
3. Há um risco teórico de que as bactérias
do intestino humano absorvam esse gene,
tornando-se resistentes aos antibióticos. Aí,
qualquer doença, mesmo simples, pode se
tornar um problema grave.

1. Para se defender de agressores, a planta
produz diversas substâncias que podem ser
tóxicas ao homem, provocando alergia.
2. Um único gene "alienígena" poderia
alterar o equilíbrio de várias dessas
substâncias, aumentando sua produção. Um
estudo feito com soja transgénica mostrou
que ela é mais alérgica que a soja normal.
3. Como ninguém conhece todos os genes
das plantas, alguns especialistas afirmam
que faltam estudos para avaliar a segurança
dos transgénicos.

Processo famoso pela técnica que resultou, em 1996,
na ovelha Dolly. Nessa técnica, a um óvulo de ovelha
teve seu núcleo removido. Uma célula da glândula
mamária de outra ovelha teve seu núcleo igualmente
retirado. De posse de um óvulo anucleado e do núcleo
da célula mamária, foi provocada uma eletrofusão.
Assim, o núcleo somático fundiu com o citoplasma do
gameta sem núcleo resultando em uma célula que se
comportou como zigoto.
A partir do zigoto, formou-se uma blástula que foi
implantada no útero de uma ovelha adulta.
Nasceu Dolly, a ovelha clonada.

CLONAGEM

CLONAGEM REPRODUTIVA
A clonagem reprodutiva visa a obtenção de um organismo. Foi o caso da ovelha
Dolly ou da vaca Vitória (EMBRAPA/DF).

CLONAGEM TERAPEUTICA
A clonagem terapêutica visa a obtenção de células-tronco embrionárias. Um clone
é formado, gera uma blástula que nunca é implantada, apenas serve como uma
massa de células que podem ser consideradas células-tronco de alta versatilidade.

TÉCNICA EX VIVO
TÉCNICA IN VIVO

São células não especializadas capazes de se
dividir(Auto-Renovação) e se transformar em
outros tipos de células especializadas e de outros
tecidos(Diferenciação).
http://celulastroncors.org.br/celulas-tronco-2/

CÉLULAS TRONCO EMBRIONARIAS;
CÉLULAS TRONCO ADULTAS;
http://celulastroncors.org.br/celulas-tronco-2/

Curar doenças degenerativas, gerando novos tecidos
para substituir as células doentes. Algumas
doenças:Câncer, Doenças do Coração, Diabetes, Danos
na Medula Espinal...
Fonte:

EstadosUnidos:ACâmaradosRepresentantesdosEstadosUnidosaprovou
umaleisobreofinanciamentofederaldapesquisacientificasobreascélulas-
tronco.
Aleipermitedestinarverbasacientistasquetrabalhamempesquisascom
células-troncoqueenvolvemadestruiçãodeembriõesnabuscadetratamentos
paradoençasatualmenteincuráveis.
Brasil:OBrasilfoioprimeiropaísdaAméricaLatinaaaderirapesquisas
comcélulas-troncoedeacordocomoartigo5°daLeideBiossegurança(Lei
nº11.105,de24demarçode2005),“Épermitida,parafinsdepesquisae
terapia,autilizaçãodecélulas-troncoembrionáriasobtidasdeembriões
humanosproduzidosporfertilizaçãoinvitroenãoutilizadosnorespectivo
procedimento,atendidasasseguintescondições:I–sejamembriões
inviáveis;ouII–sejamembriõescongeladoshá3(três)anosoumais,nadata
dapublicaçãodestaLei,ouque,jácongeladosnadatadapublicaçãodesta
Lei,depoisdecompletarem3(três)anos,contadosapartirdadatade
congelamento”.