1. Biotecnologia

2. Definição de Biotecnologia
"Biotecnologia define-se pelo uso de conhecimentos sobre os
processos biológicos e sobre as propriedades dos seres vivos,
com o fim de resolver problemas e criar produtos de
utilidade.“
A definição ampla de biotecnologia é o uso de organismos
vivos ou parte deles, para a produção de bens e serviços.
Nesta definição se enquadram um conjunto de atividades que
o homem vem desenvolvendo há milhares de anos, como a
produção de alimentos fermentados (pão, vinho, iogurte,
cerveja, e outros). Por outro lado a biotecnologia moderna se
considera aquela que faz uso da informação genética,
incorporando técnicas de DNA recombinante.

3. Técnica do DNA Recombinante
Ideia: isolamento de moléculas de DNA e inserir em outros
organismos. Esta técnica é utilizada para fazer organismos
transgênicos, clonagem de DNA, eletroforese e outros.
Para esta técnica necessita-se de:
-Enzimas de restrição: enzimas que cortam trechos do DNA
exatamente onde se quer.
Exemplo: Uma bactéria possui uma enzima de restrição
chamada Eco R1, que corta o DNA toda vez que encontra a
seguinte sequência de bases nitrogenadas:
…GAATTC… …G AATTC…
…CTTAAG… …CTTAA G…

4. Clonagem de DNA (Gênica)
Ideia: produzir inúmeras cópias idênticas de um mesmo
fragmento da molécula de DNA. Utiliza-se esta técnica
também para fazer organismos transgênicos e bliblioteca de
DNA.
Para esta técnica necessita-se de:
-Enzima de restrição: com a técnica do DNA recombinante.
-Vetores: bactérias e vírus que são facilmente manipulados.
Veja a seguir como é utilizada uma bactéria* nesta técnica e
logo após em vírus.
* Bactérias possuem um DNA circular, além do DNA normal,
chamado de Plasmídeo.

5. Em Bactérias...

6. Em vírus...

7. Organismos Transgênicos
Ideia: Organismos transgênicos ou organismos
geneticamente modificados são aqueles organismos que
possuem pelo menos um gene externo, ou seja, um gene que
não é da sua espécie (e sim de outra espécie) a fim de torná-lo
com características vantajosas e que produza substâncias
de interesse.
Para esta técnica necessita-se de:
- técnica do DNA recombinante e clonagem de DNA (gênica).
Exemplo no dia a dia: A mais conhecida é para a produção de
insulina humana para diabéticos.

9. Terapia Gênica
Ideia: Consiste em substituir o gene anormal que causa
doença pelo alelo normal a fim de curar uma doença
genética.
Exemplo: ADA – Imunodeficiência humana – “menino da
bolha”
Para esta técnica necessita-se de:
- técnica do DNA recombinante e clonagem de DNA (gênica)
com vetores (vírus). A ideia é que o vírus introduza na célula
humana o gene normal.

10. Vacinas gênicas
Ideia: Consiste em utilizar o trecho do DNA, que codificam
proteínas causadores da doença, do organismo patogênico.
Esses trechos são inseridos em bactérias e o produto da
atividade destes genes são utilizados na vacina.
Para esta técnica necessita-se de:
- Técnica do DNA recombinante e clonagem de DNA.

11. No Brasil, a vacina da tuberculose é feita assim. Isso evita,que
na produção comum de vacinas, alguns organismos
patogênicos estejam ativos causando doença.

12. Técnica de Reação em cadeia da
polimerase (PCR)
Ideia: aumentar a quantidade de DNA pelo processo de
duplicação do DNA. Utiliza-se essa técnica para se fazer a
eletroforese, como no teste de paternidade.
Para esta técnica utiliza-se:
- Amostras de DNA que se quer aumentar em quantidade.

14. Eletroforese e a identificação de pessoas
Eletroforese é uma técnica utilizada para identificar a
“impressão digital” do DNA também conhecida como DNA
fingerprint. Também é utilizada com RNA e proteínas.
A eletroforese isola fragmentos de DNA de diferentes
tamanhos através de um gel (poliacrilamida e gel de agarose)
submetido a um campo elétrico. Os fragmentos de DNA
formam faixas/bandas que podem ser visualizados por
corantes ou luz ultravioleta.

15. O DNA humano contém 40 mil genes diferentes, mas isso é
apenas 3% do conteúdo do genoma humano. O restante é
DNA não-codificante, ou seja, DNA que não codifica proteína.
Uma parte desta sequência de DNA não-codificante é
chamada de VNTR (número variável de repetições em
sequência). Cada indivíduo tem um padrão específico desses
VNTRs e são herdados dos pais.
Com a técnica do DNA recombinate, corta-se esses trechos de
VNTR com enzimas de restrição e obtem-se então o trechos
de DNA fingerprint para as amostras.

17. Eletroforese de DNA na identificação de pessoas

18. Eletroforese nos testes de paternidade

19. Clonagem
Ideia: Produzir indivíduos geneticamente idênticos (clones).
Isso pode ser reprodução assexuada ou por manipulação do
genoma* da espécie.
*genoma de um organismo é uma sequência de DNA
completa de um conjunto de cromossomos; por exemplo, um
dos dois conjuntos que um indivíduo diploide contém em cada
uma das suas células somáticas. O Projeto Genoma Humano
consiste em codificar a sequência de bases nitrogenadas de
todo o DNA humano e a sequência dos genes. Há projetos
genomas de vários seres vivos. Há também o Projeto
Proteoma que tenta decifrar os genes e a sequência de bases
desses genes pela sequência de aminoácidos de uma
proteína.

20. O primeiro mamífero clonado ocorreu em 1997, conhecida
como Ovelha Dolly. A técnica consiste em escolher o animal a
ser clonado (utilizando o núcleo de uma célula somática),
uma fêmea doadora de óvulos (da mesma espécie) e uma
fêmea “barriga de aluguel” (também da mesma espécie).
No Brasil, o primeiro mamífero clonado foi uma vaca,
chamada Vitória, em 2001.
Veja a seguir como foi feita a ovelha Dolly.

22. Com a clonagem e possível fazer a Clonagem Terapêutica que
consiste em produzir órgãos com o genoma do indivíduo que
foi clonado e que necessita de transplante de órgãos. Com
isso, a ideia seria fazer o processo de clonagem sem que o
indivíduo se desenvolva e nasça. A partir disso, um grupo de
células especiais (células-tronco embrionárias) do embrião
formaria o órgão desejado.
A Lei de Biossegurança (2005) e retificada em 2008, no Brasil,
não permite clonagem nem clonagem terapêutica. Células-troncos
embrionárias só podem ser utilizadas em pesquisas
desde que seja de um embrião congelado há mais de 3 anos e
que não seja viável à vida.
Veja a seguir a clivagem, ou seja, o desenvolvimento
embrionário e de onde pode-se retirar células-tronco.
Embrionárias:

24. Células-tronco são células que podem se transformar em
tipos celulares diferentes. Tipos de células-tronco:
Embrionárias – São encontradas no embrião (fase de mórula
ou de Blástula/Blastocisto) e são classificadas como
totipotentes ou pluripotentes, devido ao seu poder de
diferenciação celular de qualquer tecido.
Adultas – São encontradas em diversos tecidos, como a
medula óssea, sangue, fígado, cordão umbilical, placenta e
outros. Estas células-tronco têm uma limitação de obtenção
de tecidos a partir delas (multipotentes).
Mesenquimais – são células precursoras encontradas
principalmente na medula óssea. São multipotentes capazes
de oferecer suporte na formação das células sanguíneas e de
se diferenciar em diversas linhagens celulares como os
condrócitos, osteócitos, adipócitos.

25. Desenvolvimento Embrionário do ser humano (mamíferos)
Células-tronco embrionárias podem ser retiradas na fase de
Mórula ou Blastocisto durante o desenvolvimento
embrionário.

26. Célula-tronco adultas = célula mãe da figura

27. Origem das células-tronco adultas e mesenquimais

28. Questões de Biotecnologia Enem 2013
1) A estratégia de obtenção de plantas transgênicas pela inserção de
transgenes em cloroplastos, em substituição à metodologia clássica de
inserção do transgene no núcleo da célula hospedeira, resultou no
aumento quantitativo da produção de proteínas recombinantes
com diversas finalidades biotecnológicas. O mesmo tipo de estratégia
poderia ser utilizada para produzir proteínas recombinantes em células
de organismos
eucarióticos não fotossintetizantes, como as leveduras, que são usadas
para produção comercial de várias proteínas recombinantes e que
podem ser cultivadas em grandes fermentadores.
Considerando a estratégia metodológica descrita, qual organela celular
poderia ser utilizada para inserção de transgenes em leveduras?
A) Lisossomo.
B) Mitocôndria.
C) Peroxissomo.
D) Complexo golgiense.
E) Retículo endoplasmático.

29. 2) Cinco casais alegavam ser os pais de um bebê. A confirmação da paternidade foi
obtida pelo exame de DNA. O resultado do teste está esquematizado na figura, em
que cada casal apresenta um padrão com duas bandas de DNA (faixas, uma para o
suposto pai e outra para a suposta mãe), comparadas à do bebê.
Que casal pode ser considerado como pais biológicos do bebê?
A) 1
B) 2
C) 3
D) 4
E) 5

30. 3) Para a identificação de um rapaz vítima de acidente,
fragmentos de tecidos foram retirados e submetidos à
extração de DNA nuclear, para comparação com o DNA
disponível dos possíveis familiares (pai, avô materno, avó
materna, filho e filha). Como o teste com o DNA nuclear
não foi conclusivo, os peritos optaram por usar também
DNA mitocondrial, para dirimir dúvidas.
Para identificar o corpo, os peritos devem verificar se há
homologia entre o DNA mitocondrial do rapaz e o DNA
mitocondrial do(a)
A) pai.
B) filho.
C) filha.
D) avó materna.
E) avô materno.