O documento discute os objetivos e aplicações da engenharia genética, incluindo a identificação e isolamento de genes, produção de proteínas recombinantes, transferência de genes entre células e organismos, e aplicações futuras como prevenção e tratamento de doenças.

1. ENGENHARIA GENÉTICA

2. ENGENHARIA GENÉTICA - OBJETIVOS
• Identifica genes na intimidade das células
• Isola os genes nos cromossomos ou do restante do DNA
• Multiplica os genes com recursos especiais (que utilizam a
participação de bactérias)
• Produz genes
• Altera um gene
• Transfere para o material genético de outras células

3. ENGENHARIA GENÉTICA - FUTURO
• Projeto Genoma Humano, por exemplo, tem como objetivo
detectar e localizar os genes causadores de doenças hereditárias, a
fim de que, por meio dessa tecnologia, tornem-se possíveis a
prevenção e a erradicação dessas doenças.
• Pode proporcionar à humanidade a chance de melhoria na
produção agrícola e pecuária.

4. ENGENHARIA GENETICA - EXEMPLOS
• A insulina.
• Os interferonas.
• A interleucina.
• Algumas proteínas do sangue:
• A albumina.
• O fator VIII.
• Alguns tipos de ativadores das defesas orgânicas para o tratamento do câncer, como o fator necrosante de tumores.
• A criação de vacinas sintéticas contra a pneumonia, meningite e hepatite B.
• A criação e desenvolvimento de biotecnologias para a pesquisa segura de substâncias cuja manipulação envolve alto risco
biológico:
• Vacinas que se preparam com vírus infecciosos, onde pode existir o risco de vazamento incontrolado.

5. USOS POTENCIAIS DA ENGENHARIA GENÉTICA
• Identificação e função de genes em animais e vegetais;
• Estudo das doenças humanas em outros animais;
• Produção de proteínas de interesse médico por transgenia;
• Desenvolvimento de animais transgênicos para doação de órgãos e tecidos
para humanos;
• Desenvolvimento de plantas resistentes a pragas;
• Desenvolvimento de animais transgênicos com desenvolvimento mais rápido
e de melhor qualidade para o consumo.

6. ENZIMAS DE RESTRIÇÃO E
DNA RECOMBINANTE

7. ENZIMAS DE RESTRIÇÃO
• Produzidas por bactérias para defendê-las de
vírus invasores.
• Clivam a molécula de DNA sempre em
determinados pontos (palíndromos)
• Produz fragmentos contendo pontas adesivas,
que podem se ligar a outras pontas de moléculas
de DNA que tenham sido cortadas com a mesma
enzima.
• Em Engenharia Genética, a obtenção dos
fragmentos de DNA serve para criar, in vitro,
novas moléculas, recortando e colando vários
pedaços de informações.

8. ENZIMAS DE RESTRIÇÃO
• O local do “corte”, o local de uma enzima, é conhecido como sítio alvo. A
enzima não atua no DNA da própria bactéria devido à existência de outras
enzimas protetoras.
• As enzimas de restrição reconhecem e atuam sobre sequências específicas de
DNA, catalisando a destruição de uma ligação fosfodiéster entre dois
nucleotídeos consecutivos ligados a determinadas bases.

9. DNA RECOMBINANTE
• Cada fragmento de DNA, que
foi clivado e separado do resto
do material genético, contém
um ou mais genes.
• Unindo esses fragmentos em
laboratório, forma-se o DNA
recombinante.

10. TECNOLOGIA DO DNA RECOMBINANTE - CLONAGEM
• Construir um DNA recombinante
que se replica
• Introdução em uma bactéria
• Plasmídeo (molécula circular de
DNA)

12. ENGENHARIA BACTERIANA

13. ENGENHARIA BACTERIANA
Produção de diferentes tipos de bactérias que desenvolvem a
capacidade de desempenhar algumas atividades e ainda produzem
moléculas como antibióticos, enzimas e hormônios.
• Bactérias que degradam o petróleo derramado no mar.
• Bactérias que produzem álcool etílico
• Bactérias que secretam hormônios, como insulina, somatotrofina,
interferon e vacinas.

14. TRANSGENESE
• Processo que permite a transferência do gene de um organismo
para o outro.
• Transgênico é o organismo que recebe esse gene estranho e tem
seu genótipo alterado.

15. PLANTAS TRANSGÊNICAS
São espécies vegetais que
receberam dentro de uma de
suas células material genético
de outra espécie via
biotecnologia.

17. CONFUSÃO TRANSGÊNICA
• Produtores x cientistas x ambientalistas
• Benefícios:
• aumento da produtividade
• baratear o custo
• Desvantagens:
• desconhecimento a longo prazo
• perigoso

18. GENOMA

19. GENOMA
• Genoma é o conjunto básico de cromossomos que aparece nos gametas; no
caso da espécie humana, como vimos, é formado por 23 cromossomos, nos
quais estão localizados todos os genes da espécie.
• O maior cromossomo humano, o de número 1, apresenta um DNA com 250
milhões de pares de bases, enquanto o cromossomo Y, o menor desse
genoma, tem 50 milhões de pares de bases.
• O genoma humano apresenta 3 bilhões de pares de bases que representam
100.000 genes; assim, o comprimento médio de um gene é de 3.000 pares de
bases.

20. PROJETO GENOMA
É um trabalho conjunto realizado por diversos países
visando desvendar o código genético de um organismo
(podendo ser animal, vegetal, de fungos, bactérias ou de
um vírus) através do seu mapeamento.

21. PROJETO GENOMA - OBJETIVOS
• Determinar a sequência de bases químicas que compõem o DNA
humano.
• Identificar e mapear os genes da espécie humana.
• Armazenar informações em bancos de dados e torná-las acessíveis
para novas pesquisas biológicas.

22. PROJETO GENOMA - REALIZAÇÕES
• Fundação: 1990. Financiamento de 3 milhões de dólares do Departamento de
Energia dos Estados Unidos e dos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos,
e tinha um prazo previsto de 15 anos.
• Junho de 2000: Primeiro esboço do genoma. Cooperação da comunidade científica
internacional, associada aos avanços no campo da bioinformática e das tecnologias
de informação.
• Abril de 2003: Projeto foi concluído com sucesso, com o seqüenciamento de 99% do
genoma humano, com uma precisão de 99,99%.
• Estimou-se que todos os genes (em torno de 25.000) haviam sido seqüenciados.
Deve-se lembrar que nem todo o DNA humano foi seqüenciado.

23. PROJETO GENOMA - REALIZAÇÕES
• O Projeto Genoma (PGH) conseguiu determinar a sequência dos 3 bilhões de letras
na fita dupla do DNA.
• 10% formam genes, ou seja, segmentos que codificam proteínas.
• 90% constituem o junk DNA (DNA lixo), que não apresenta função conhecida, sendo
interpretado como um resquício do processo evolutivo da espécie humana.
• Próximo passo do PGH é identificar os genes separando-os do DNA lixo. Finalmente
chegaremos ao proteoma. Criado em 1994, o termo proteoma é usado para
descrever todas as proteínas existentes na célula que atuam na determinação dos
caracteres hereditários.

24. TESTE DE DNA

25. TESTE DE DNA
• Identificar pessoas por meio do DNA para esclarecer uma possível
participação em um crime e também na realização de testes de
paternidade. Exceção dos gêmeos univitelinos, o DNA de cada
pessoa é único.
• O teste de DNA, chamado de DNA figerprint ou impressão digital
genética, fornece um grau de confiabilidade bastante alto,
ultrapassando 99,9% de certeza em seu resultado.

26. TESTE DE DNA – COMO É FEITO
• Amostras de DNA são obtidas através de pelos, sangue, pedaços de
pele, esperma etc.
• Isola-se o DNA utilizando enzimas de restrição e separando-o em
pedaços.
• Separa-se esses pedaços por eletroforese, que utiliza corrente elétrica.
• Um equipamento que utiliza luz ultravioleta e corante específico traduz
a imagem do DNA, que então poderá ser estudada pelos pesquisadores.

27. TESTE DE DNA – COMO É FEITO
• São utilizadas sondas capazes de detectar sequências do DNA humano
chamadas de VNTR (Variable Number of Tandem Repeats - número
variável de repetições em sequência) e são compostas por sequências
curtas de nucleotídeos que se repetem ao longo de trechos da molécula
de DNA.
• Cada pessoa tem um padrão específico de repetição dessas unidades e
esse padrão é herdado de seus pais.
• As faixas observadas são únicas para cada pessoa e por isso ela é
chamada deimpressão digital de DNA ou impressão digital genética.

28. TESTE DE DNA – COMO É FEITO

29. CLONAGEM

30. CLONAGEM
• Clonagem é o processo de formação de clones.
• Comum entre
• bactérias ou organismos unicelulares que se reproduzem por
bipartição.
• Plantas com mudas
• Animais com poliembrionia
• Dolly

31. CLONAGEM - DOLLY
• Óvulos não fecundados foram retirados da ovelha A.
• O núcleo do óvulo foi retirado e guardado.
• Células da glândula mamária da ovelha B, de 6 anos foram extraídas e mantidas em
dormência.
• Essas células tiveram seus núcleos retirados e implantados no óvulo retirado da
ovelha A.
• A nova célula iniciou o processo de divisão e originou um embrião implantado na
ovelha C.
• Nasceu Dolly em julho de 1997.