Avanços da biotecnologia 2013

1. Prof. Dra. Adriana Dantas
UERGS, Caxias do Sul RS

2. É o uso de organismos vivos ou
moléculas sintetizadas por eles:
Produzir ou modificar produtos:
alimentos, medicamentos.
Realização de processos
específicos: tratamento de águas
residuais, por exemplo.

3. É uma técnica única de nosso tempo:
Desde os tempos antigos foi variedades
selecionadas de animais de fazenda,
planta mais produtivas, mais resistentes.

4.  Apesar de ter surgido como objeto de estudo nas Apesar de ter surgido como objeto de estudo nas
últimas décadas, a últimas décadas, a BiotecnologiaBiotecnologia é uma tecnologia é uma tecnologia
milenar. milenar.
 A partir dos anos de 1970, com as técnicas de DNA A partir dos anos de 1970, com as técnicas de DNA
recombinante, a Biotecnologia ganhou mais ênfase.recombinante, a Biotecnologia ganhou mais ênfase.
Biotecnologia Biotecnologia
ModernaModerna
 O Brasil possui a maior biodiversidade do mundo, e detém O Brasil possui a maior biodiversidade do mundo, e detém
cerca de 20% das espécies do planeta. Portanto, possui um cerca de 20% das espécies do planeta. Portanto, possui um
grande potencial biotecnológicogrande potencial biotecnológico. .

5. BiotecnologiaBiotecnologia
Conjunto de tecnologias habilitadoras que envolvem a Conjunto de tecnologias habilitadoras que envolvem a
utilização de organismos vivos ou partes funcionantes, utilização de organismos vivos ou partes funcionantes,
células e moléculas para a geração de produtos, células e moléculas para a geração de produtos,
processos e serviços.processos e serviços.
áreas:áreas:
Saúde Saúde
humanahumana
Meio Meio
ambienteambiente
AgriculturaAgricultura

6. BiotecnologiaBiotecnologia
 Caráter multidisciplinar => Química, Genética, Ciências Caráter multidisciplinar => Química, Genética, Ciências
Biológicas e da Saúde, Engenharias.Biológicas e da Saúde, Engenharias.
Micro-ambienteMicro-ambiente IndústriasIndústrias

7. A sua História no Mundo ...A sua História no Mundo ...
 Primeira Geração:Primeira Geração: Idade Nova (2000 a.C.)Idade Nova (2000 a.C.)
Fatos: Fatos: -- cruzamento de espécies animais e plantas cruzamento de espécies animais e plantas
- leveduras para fermentação de pão e álcool- leveduras para fermentação de pão e álcool
 Segunda Geração:Segunda Geração: Fim do século XIXFim do século XIX
Teoria de Louis Pasteur Teoria de Louis Pasteur
Fatos: - microrganismos causam enfermidades humanasFatos: - microrganismos causam enfermidades humanas
- ação dos microrganismos anaeróbios nas fermentações- ação dos microrganismos anaeróbios nas fermentações
 Terceira Geração:Terceira Geração: Início de 1970. Início de 1970. Biologia MolecularBiologia Molecular
Fatos: 1Fatos: 1
o o
– isolamento e manipulação de genes (DNA)– isolamento e manipulação de genes (DNA)
22
oo
– fusão e multiplicação de células – fusão e multiplicação de células
Láctea e alcoólicaLáctea e alcoólica

8. A Era da Biotecnologia ModernaA Era da Biotecnologia Moderna
Manipulação do material genético e reprogramação de Manipulação do material genético e reprogramação de
microrganismosmicrorganismos
“fábricas” para produção de vários bens úteis
QuímicaQuímica
FarmacêuticaFarmacêutica
AlimentosAlimentos
AgrícolaAgrícola
Papel & Papel &
celulosecelulose

9. Evolução da Biotecnologia nos Setores Evolução da Biotecnologia nos Setores
Agrícola e AlimentícioAgrícola e Alimentício
Três Estágios:Três Estágios:
 11
o o
Estágio:Estágio: ± há 10 mil anos ± há 10 mil anos
- Práticas de cultivo e variedades melhoradas- Práticas de cultivo e variedades melhoradas
 22
o o
Estágio:Estágio: década de 1960década de 1960
- - “Revolução Verde”“Revolução Verde”
- Uso de herbicidas, fertilizantes e variantes de - Uso de herbicidas, fertilizantes e variantes de
plantasplantas
 33
o o
Estágio:Estágio: a partir de 1970 a partir de 1970
- - “Biorrevolução”“Biorrevolução”
- - Uso da eng. genéticaUso da eng. genética
Plantas transgênicasPlantas transgênicas

10. Áreas Globais Plantadas com Culturas Áreas Globais Plantadas com Culturas
TransgênicasTransgênicas
Fonte: Carneiro, 2003.

12. Novas Tecnologias em BiotecnologiaNovas Tecnologias em Biotecnologia
 Cultura de Células: Plantas e HumanasCultura de Células: Plantas e Humanas
 Clonagem: Molecular, Celular – Terapia Gênica Clonagem: Molecular, Celular – Terapia Gênica
AnimalAnimal
 GenômicaGenômica
 BioinformáticaBioinformática
 BionanotecnologiaBionanotecnologia

13. Preparação de queijo, pão, cerveja,
utilizando microorganismos, mas sem ter o
conhecimento científico necessário para
compreender os processos

14. Biotecnologia Industrial ou branco é a
biotecnologia aplicada a processos
industriais: biorremediação, fontes mais
limpas de energia nova (biomassa,
biocombustíveis), enzimas para
detergentes, processos industriais que
requerem menos energia e recursos.

15. Tecnologia que utiliza agentes biológicos, particularmente os
microrganismos, para remover poluentes tóxicos do
ambiente, principalmente do solo e da água. Os poluentes
são decompostos em substancias atóxicas por meio do
metabolismos microbiano.

16. Bioremediação
Thiobacillus na industria de couro
Enzimas para detergentes

17. Biotecnologia Agroalimentar ou Verde

18. Biotecnologia da saude, ou vermelha,
manipulação de medicamentos,
desenvolver novas técnicas e terapias
diagnótico

19. Produção:
Hormônio de crescimento humano.
Insulina humana
Vacinas
Bioinseticidas

20. Avanços no cultivo de microorganismos.
Microorganismos patógenos:

21. Microorganismos inóculos:
Penicillium notatum P. camemberti P. roqueforti
Saccharomyces cerevisiae
Lactococcus lactis Lactobacillus bulgaris

22. Células HeLa, células cancerosas retiradas
de um tumor preservada em cultura,
permitir a investigação sobre o
desenvolvimento do cancer.

23. Os ovos são retirados de uma mulher e
são fertilizados com esperma no
laboratório, os embriões obtidos são
transferidos para o útero de crescimento.

24. As células-tronco têm duas características:
›Reproduzir indefinidamente
›Podem diferenciar-se em células diferenciadas
em um tecido de um organismo
Existem dois tipos:
Células-tronco embrionárias
Células-tronco adultas

25. Ao longo do século XX, estabeleceu as bases
da genética e da biologia molecular:
1910, Morgan determinado que os cromossomas
são os portadores de características
hereditárias.
1943, Avery, McLeod e McCarty desmostren
DNA é a molécula que transporta estas
características.
1953, Watson e Crick deduziram a estrutura de
dupla hélice do DNA das imagens obtidas por
Rosalind Franklin

26. Eles são fragmentos
de DNA que
carregam a
informação para um
elemento particular
do organismo.

27. A informação dos
genes expressos
são fabricados
proteinas
demonstrando as
características

28. Mudanças
aleatórias no
material genético
de um organismo.
São causas de
erros na
replicação de
DNA ou os
mecanismos de
reparação

29. Um conjunto de
técnicas de
isolamento de DNA,
manipulando-a para
fazer novas
combinações de
genes e transferi-lo
para uma entidade
da qual será
requerida para uma
nova expressão.

30. Antes de insulina para os diabéticos veio a partir do pâncreas de porcos ou
vacas e causou reações adversas do sistema imunológico.

31. É um organismo
geneticamente
modificado, um
organismo que contém
genes de outro
organismo.

33. É um organismo
ou grupos de
organismos
geneticamente
idêntico a outro,
causada por
reprodução
assexuada.
A clonagem reprodutiva que originou a ovelha Dolly

34. As células-tronco terapêuticas de clonagem pode ser originado a partir de um
ovo pluripotente de um dador e o núcleo de uma célula a partir do paciente.

35. Amb la introducció de determinats gens s’ha aconseguit que cèl·lules de la pell
tornin a ser cèl·lules mare pluripotents, d’aquesta manera s’evita la creació
d’embrions.

36. APLICACÕES
BIOTECNOLÓGICAS
Produção de fármacos Alimentos transgênicos Avanços médicos
Insulina, hormonios de
crescimento, antibióticos.
Plantas resistentes a doenças
Controle no amadurecimento
Alimentos ricos em vitaminas
e proteinas
Diagnósticos,
Terapia gênica,
Clonagem reprodutiva e
terapeutica

37. É uma medida surgida no século XX, voltada para o controle e a minimização de
riscos advindos da prática de diferentes tecnologias, seja em laboratório ou quando
aplicadas ao meio ambiente. A Biossegurança é regulada em vários países no mundo
por um conjunto de leis, procedimentos ou diretivas específicas.
A Lei 8974 de Janeiro de 1995 - Lei de Biossegurança estabelece as diretrizes para
o controle das atividades e produtos originados pela tecnologia do DNA recombinante.
Estabelece ainda que compete aos órgãos de fiscalização do Ministério da Saúde, do
Ministério da Agricultura e do Ministério do Meio Ambiente a fiscalização e a
monitorização das atividades com OGMs, bem como a emissão de registro de produtos
contendo OGMs ou derivados, a serem comercializados ou liberados no ambiente.
Home page: www.ctnbio.gov.br
O fundamento básico da Biossegurança é estudar, entender e tomar medidas para
prevenir os efeitos adversos da moderna biotecnologia, sendo prioritário proteger a
saúde humana, animal e o meio ambiente, para assegurar o avanço dos processos
tecnológicos.