BIOTECNOLOGIA E ENGENHARIA GENÉTICA Profa. Maria Paula
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BIOTECNOLOGIA
E
ENGENHARIA GENÉTICA
Profa. Maria Paula
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FERRAMENTAS
Enzimas: de restrição, DNA-ligase, DNA-polimerase, transcriptase
Vetores: plasmídeos, vírus
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1) PGH• O número de genes é muito menor do que o esperado (cerca de 25.000) e não corresponde ao número de proteínas (cerca de 100.000)• A espécie humana compartilha uma quantidade muito grande de genes com outras espécies• A complexidade do organismo não está relacionada ao número de genes que ela apresenta. • Apenas menos de 2% de nosso material genético corresponde a regiões codificadoras
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DNA-lixo, DNA não-codificador ou ncDNA• Localização: Regiões intergênicas: entre os genes Regiões intrônicas (íntrons): dentro dos genes
Transcrição de RNAm no núcleo: Splicing (Editoração)
pré-RNAm RNAm (com íntrons) (sem íntrons)
Cada gene pode apresentar 8 a 9 íntrons splicing alternativo Maior variedade de proteínas do que de genes
• Procariontes: têm pouco ncDNA e não têm íntrons• Na evolução dos eucariontes, houve aumento do genoma, mas não houve aumento do número de genes codificadores. Aumenta a proporção de “DNA-lixo”• Espécie humana: 92% dos genes apresentam íntrons
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Função do ncDNA• As regiões de ncDNA foram ultra conservadas durante a evolução função importante
• A atividade das proteínas depende da informação contida no DNA e de mecanismos de controle de sua produção e atividade
• O controle é exercido por proteínas e também de moléculas de RNA: ncRNAs, produzidos a partir de ncDNAs
• Vantagens da utilização de RNA na regulação: são rapidamente produzidos a produção depende de menor gasto de energia formam-se a partir de todas as regiões do DNA interagem com o DNA, RNAs e proteínas
• A complexidade dos organismos está relacionada com a transcrição de ncRNAs
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Função do ncRNA• Regulação da editoração alternativa, inibição da tradução, localização celular de proteínas, desligamento de genes, etc
OBS: outras formas de desligamento dos genes são:metilação: um conjunto de partículas de hidrogênio e carbono (CH3) é capaz de se agrupar na base de alguns genes e “silenciá-los”;modificação das histonas: estímulos externos podem alterar essas proteínas e tornar o DNA mais frouxo;
Controle EPIGENÉTICA
CONSEQUÊNCIAS DESSES ESTUDOS alteração do dogma da biologia: as proteínas não seriam os
únicos componentes finais do fluxo de informações genéticas e vários RNAs não codificam proteínas alteração do conceito de gene: um mesmo gene pode formar
várias proteínas
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2) PCR: Reação em cadeia da polimerase• Gene é isolado e adicionado a solução com nucleotídeos, primers, DNA-polimerase
• Solução é aquecida a 95ºC, resfriada a 50ºC e reaquecida a 70ºC
• A quantidade de DNA aumenta exponencialmente
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3. DNA-RECOMBINANTE
Importante:
• Universalidade do código genético
• Utiliza material genético já editorado
Produção comercial: insulina, fatores de coagulação, eritropoetina, GH
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4. TERAPIA GÊNICA
Transferência do gene normal para células específicas
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5. TRANSGÊNICOS
Organismos que recebem, incorporam e manifestam genes de outras espécies
Vantagens: minimizam a utilização de pesticidas, são mais produtivos ou mais resistentes, podem aumentar a produtividade sem aumentar a área de cultivo
Desvantagens: seus efeitos tóxicos não foram completamente avaliados, podem eliminar os pequenos agricultores, podem reduzir a biodiversidade
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6. CLONAGEM
Formação de organismos geneticamente idênticos
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7. Formação de células-tronco
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8. DNA Fingerprint
VNTRs variable number of tandem repeats (número variável de repetições em sequência
Número de VNTRs varia entre as pessoas
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9. Vacinas de DNA
Vantagem: aplicação de uma única dose