Biotecnologia e engenharia genética

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Biotecnologia, clonagem e hibridação

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Biotecnologia e engenharia genética

  1. 1. Biotecnologia e Engenharia Genética  O que é?  São técnicas baseadas em manipulação in vitro da molécula de DNA.
  2. 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.
  3. 3. OGM Para estudar um determinado gene que codifica uma proteína ou RNA é preciso isolá-lo.
  4. 4. 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.
  5. 5. 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).
  6. 6. 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).
  7. 7. Clonagem Molecular  Isolamento de Novos organismos que produzem enzimas de interesse Biotecnológico.
  8. 8.  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)
  9. 9.  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.
  10. 10. 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
  11. 11. Plantas Transgênicas
  12. 12. 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
  13. 13.  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.
  14. 14. Cruzamento Natural Ocorre entre duas plantas, quando o próprio ar ou os insetos realizam a troca do pólen contido nas flores das plantas.
  15. 15.  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).
  16. 16. In vitro
  17. 17.  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.
  18. 18. 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)
  19. 19. 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
  20. 20. 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.
  21. 21.  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.
  22. 22.  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
  23. 23.  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
  24. 24. Perigo dos Agrotóxicos
  25. 25.  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".
  26. 26.  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.
  27. 27. 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.
  28. 28. Dúvidas?

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