Biotecnologia, clonagem e hibridação

1. Biotecnologia e Engenharia
Genética
 O que é?
 São técnicas baseadas em manipulação in vitro da
molécula de DNA.

2.  Organismo Geneticamente
Modificado
Técnicas realizadas com o uso da Engenharia Genética, ou
DNA Recombinante
Técnicas com o objetivo de melhorar uma espécie, seja
ela animal ou vegetal.
Inclui o isolamento, cópia e multiplicação de genes,
recombinação de DNA
 Ex: de Enzima de restrição- EcoRI - Escherichia coli.

4. OGM
Para estudar um determinado gene que codifica uma
proteína ou RNA é preciso isolá-lo.

5. Clonagem
Basicamente se define como fazer cópias idênticas.
Clonagem de DNA: Isola um fragmento de DNA do
cromossomo e faz se a replicação do mesmo.

6. Vetores
São moléculas de DNA que irão propagar o DNA
clonado.
Habilidade de se duplicar na célula hospedeira;
 Marca genética para selecionar a célula contendo o
vetor (resistência a drogas ou marcas auxotróficas).

7. Células hospedeiras
Permitir a duplicação do vetor;
Permitir a seleção do vetor (sensibilidade a drogas ou
auxotrofia);
Não pode representar perigo ao meio ambiente;
Não deve modificar o DNA exógeno; (DNA Est.)
Podem ser procariotos (E. coli) ou eucariotos
(leveduras, células vegetais, cultura de células de
insetos e mamíferos).

8. Clonagem Molecular
 Isolamento de Novos organismos que
produzem enzimas de interesse
Biotecnológico.

9.  Isolamento de DNA e Biblioteca
de cDNA
As bibliotecas de DNA representam, teoricamente,
todo o material genético de um organismo clonado em
um vetor
Tipos:
 A) Genômica: - clonado diretamente do genoma.
 B) cDNA:- feita a partir de mRNA. (Complementar)

11.  Isolamento de DNA-
Biblioteca genômica
Extração do DNA Genômico;
 Clivagem do com enzimas de restrição; - Mesmo processo no
plasmídeo.
Ligação dos Fragmentos nos vetores;
Transformação Celular;
Replicação do vetor.

12. Aplicações da
Engenharia Genética
Análise da estrutura/função de genes
Produção de proteínas de interesse industrial e
terapêutico - insulina
Engenharia proteica
Criação de organismos transgênicos
Terapia gênica
Diagnóstico molecular (doenças parasitárias e genéticas)
Teste de paternidade / medicina forense
Arqueologia molecular / evolução

13. Plantas Transgênicas

14. O que são?
São plantas que contêm um ou mais genes introduzidos
por meio da técnica de transformação genética.
Transgênicos Híbridos
Híbridos: Orquídeas
Transgênicos: Melhoramento de OGM

15.  Como funciona?
Através desta técnica, um ou mais genes são isolados
bioquimicamente e inseridos numa célula. Em seguida,
esta célula se multiplica e origina uma nova planta,
carregando cópias idênticas do gene.

16. Cruzamento Natural
Ocorre entre duas plantas, quando o próprio ar ou os
insetos realizam a troca do pólen contido nas flores
das plantas.

17.  Cruzamento para
Melhoramento Genético
A troca do pólen das flores é feita pelo
pesquisador, que cruza duas plantas para obter uma nova,
com características desejadas pela pesquisa (resistência a
doenças, produtividade, adaptação a uma região, entre
outras características).

18. In vitro

20.  Para que Plantas
Transgênicas?
Desenvolvimento de vegetais mais ricos em vitaminas e
nutrientes
Desenvolvimento de vegetais mais resistentes a
pragas e melhor adaptados ao e clima de uma região
específica.

21. Vantagens
Soja (ácido oléico – ácido graxo mais saudável)
Arroz e feijão (vitaminas)
Tomate (licopeno-antioxidante previne câncer e
doenças do coração)
Arroz (betacaroneteno – estimula a produção de
vitamina A)
Grãos (vitamina E – fortalece o sistema imunológico)
Arroz, trigo e feijão (ferro)
Frutas (teor de vitaminas C)

22. Desvantagens
Não há regulamentação técnica para a segurança no
uso dos transgênicos
Podem tornar a agricultura mais arriscada
Podem afetar a vida microbiana
Podem causar doenças ou reações alérgicas

23. Lei de Biossegurança
Em 5 de Janeiro de 1995 entra em vigor a Lei de
Biossegurança que estabelece normas para o uso das
técnicas de engenharia genética e liberação no meio
ambiente de organismos geneticamente modificados.

25.  Evolução - Organismos
Geneticamente Modificados
1ª geração: A soja resistente ao Glifosato (herbicida).
 2ª geração: A resistência a pragas, permitindo a
planta desenvolver toxinas com capacidade de eliminar
determinados insetos.
3ª e 4ª geração plantas com capacidade de melhorar
diferentes fatores: teor de proteínas; teor de
vitaminas; teor de minerais, entre outras vantagens.

26.  Estratégia na produção de
sementes transgênicas
Disponibilidade do gene
Introdução do gene na planta
Expressão da característica desejável
Seleção
Introdução no programa de melhoramento genético
Produção de sementes
Sementes no mercado

27.  Evolução no cultivo de
transgênicos
Área Global com Cultivos Transgênicos
Hectares (milhões)
39,9
44,2
52,6
27,8
58,7
111,7
0
10
20
30
40
50
60
70
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

29. Perigo dos Agrotóxicos

30.  Agrotóxicos
Os agrotóxicos foram desenvolvidos na Primeira
Guerra Mundial e utilizados mais amplamente como
arma química. Com o fim da guerra, o produto
desenvolvido passou a ser utilizado como "defensivo
agrícola".

31.  Agrotóxicos
• Na última década, 10 empresas passaram a controlar
49 % do comércio mundial de sementes. As três
maiores (Monsanto, Dupont-Pioneer e Syngenta)
controlam 32 % do mercado global de sementes, além
de 33 % das vendas mundiais de agrotóxicos. Junto
com a Delta & Pine, elas detêm 86 % das patentes
sobre variantes da tecnologia Terminator e dominam a
pesquisa agrícola industrial global.

32. O que é Terminator?
A tecnologia Terminator refere-se a plantas que
foram geneticamente modificadas (GM) para tornar as
sementes estéreis quando feita a colheita.
Tecnologia Genética de Restrição do Uso em inglês,
GURTs.

33. Dúvidas?