Biotecnologia e engenharia genética
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Biotecnologia e Engenharia Genética
O que é?
São técnicas baseadas em manipulação in vitro da molécula de DNA.
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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.
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OGM
Para estudar um determinado gene que codifica uma proteína ou RNA é preciso isolá-lo.
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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.
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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).
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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).
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Clonagem Molecular
Isolamento de Novos organismos que produzem enzimas de interesse
Biotecnológico.
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Isolamento de DNA e Biblioteca de cDNA
As bibliotecas de DNA representam, teoricamente,todo o material genético de um organismo clonado emum vetor
Tipos:
A) Genômica: - clonado diretamente do genoma.
B) cDNA:- feita a partir de mRNA. (Complementar)
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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.
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Aplicações da Engenharia Genética
Análise da estrutura/função de genesProdução de proteínas de interesse industrial e
terapêutico - insulinaEngenharia proteicaCriação de organismos transgênicosTerapia gênicaDiagnóstico molecular (doenças parasitárias e genéticas)Teste de paternidade / medicina forenseArqueologia molecular / evolução
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Plantas Transgênicas
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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
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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.
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Cruzamento Natural
Ocorre entre duas plantas, quando o próprio ar ou os insetos realizam a troca do pólen contido nas flores das plantas.
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Cruzamento para Melhoramento Genético
A troca do pólen das flores é feita pelopesquisador, que cruza duas plantas para obter uma nova, com características desejadas pela pesquisa (resistência a doenças, produtividade, adaptação a uma região, entre outras características).
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In vitro
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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.
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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)
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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
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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.
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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.
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Estratégia na produção de sementes transgênicas
Disponibilidade do geneIntrodução do gene na plantaExpressão da característica desejávelSeleçãoIntrodução no programa de melhoramento genéticoProdução de sementesSementes no mercado
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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
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Perigo dos Agrotóxicos
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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".
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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.
![Page 32: Biotecnologia e engenharia genética](https://reader033.fdocumentos.tips/reader033/viewer/2022051212/559878ab1a28ab91218b45d9/html5/thumbnails/32.jpg)
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.
![Page 33: Biotecnologia e engenharia genética](https://reader033.fdocumentos.tips/reader033/viewer/2022051212/559878ab1a28ab91218b45d9/html5/thumbnails/33.jpg)
Dúvidas?