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FUNDAÇÃO EDUCACIONAL DE CARATINGA – FUNEC CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA – UNEC NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD BIOTECNOLOGIA Geísa Paes NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 2 Professor: Geísa Paes – geisapaes@gmail.com GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Biotecnologia CAPÍTULO 1: INTRODUÇAO A BIOTECNOLOGIA 1) CONCEITO DE BIOTECNOLOGIA Biotecnologia é definida como qualquer técnica que utiliza organismos vivos ou parte deles para modificar ou criar produtos, melhorar plantas e animais e desenvol- ver microrganismos para determinados usos específicos. Nessa definição enquadra- se o que chamamos de biotecnologia clássica e biotecnologia moderna. A biotecno- logia clássica caracteriza-se pela utilização dos organismos vivos como são encon- trados na natureza e envolve um conjunto de atividades que o homem vem desen- volvendo a milhares de anos, como a produção de alimentos fermentados. A bio- tecnologia moderna envolve as tecnologias de engenharia genética, DNA recombi- nante, culturas de células e embriões para o desenvolvimento de produtos e proces- sos. A biotecnologia é uma área extremamente ampla e aplicada, que utiliza conhe- cimentos de diferentes campos e resulta em uma combinação de ciência e tecnolo- gia. Assim, conseguimos uma definição mais geral de biotecnologia. Como exemplos de processos biotecnológicos, podemos citar os que utilizam a biotecnologia para obter ou modificar produtos para uso em saúde humana ou ani- mal; melhorar plantas e animais ou desenvolver microrganismos para usos específi- cos; aplicar as capacidades de microrganismos, células cultivadas de animais ou vegetais ou parte deles na indústria, na saúde e nos processos relativos ao meio ambiente e ao desenvolvimento sustentável; modificar e desenvolver novos proces- AULA 1 Biotecnologia é um conjunto de atividades base- adas em conhecimentos multidisciplinares que utiliza agentes biológicos (organismos, células, moléculas) para o desenvolvimento de produtos úteis ou para a resolução de problemas na sociedade. Conceito NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 3 Professor: Geísa Paes – geisapaes@gmail.com GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Biotecnologia sos industriais. 2) ORIGENS E HISTÓRIA DA BIOTECNOLOGIA O termo biotecnologia foi usado pela primeira vez no início do século passado. Apesar de o termo ser novo, o princípio é bem antigo. Considerando o seu amplo conceito e utilizações podem considerar que a biotecnologia teve início na agricultu- ra com a capacidade dos homens de domesticar plantas e animais para seu benefí- cio, mesmo sem entender a biologia. Estima-se que cerca de 8.000 a.C. na Mesopo- tâmia os povos selecionavam as melhores sementes das melhores plantas para me- lhorar a próxima colheita. Por volta de 7.000 a.C. à produção de bebidas alcoólicas e pães pela fermentação já era utilizada e mais tarde, por volta do ano 3.000 a.C. a fermentação passou também a ser utilizada na fabricação queijos. Entretanto, os povos antigos não conheciam os agentes causadores da fermentação, e essa infor- mação ficou oculta por seis mil anos. Somente em 1675 d.C. quando o pesquisador Antom Van Leeuwenhock utilizando um microscópio conseguiu descrever a existên- cia de seres minúsculos que poderiam ser os agentes responsáveis pela fermenta- ção. Finalmente, em 1875, o biólogo francês Louis Pasteur mostrou que a fermenta- ção era causada por microrganismos chamados leveduras. A utilização do processo de fermentação atingiu o seu auge entre os anos de 1910 e 1940, quando as grandes guerras mundiais motivaram a produção em escala industrial de produtos oriundos de processos fermentativos, que seriam a base para a fabricação de explosivos. Foi, todavia a descoberta da utilização da fermentação para produção de antibióticos o grande marco da fermentação na indústria química. A partir de 1928 quando o médico e bacteriologista francês Alexander Fleming des- cobriu a penicilina, muitos outros antibióticos foram desenvolvidos no mundo. Em 1953 o americano James Watson e o inglês Francis Crick descobriram a natureza química e a estrutura tridimensional do material genético. Essa elucidação da molécula de DNA foi à base de todo desenvolvimento da biologia molecular. Pou- co tempo depois, em 1973, Stanley, Chen e Brown mostraram que era possível, uti- lizando as enzimas de restrição, isolar um gene e introduzi-lo em outro organismo. Assim, com a descoberta da tecnologia do DNA recombinante que permite a transferência de material genético entre organismos vivos, passaram a existir dois NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 4 Professor: Geísa Paes – geisapaes@gmail.com GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Biotecnologia conceitos de biotecnologia. A biotecnologia tradicional que é caracterizada pela utili- zação dos organismos vivos como são encontrados na natureza e a biotecnologia moderna que se caracteriza pela utilização de organismos vivos modificados geneti- camente por meio da engenharia genética ou da tecnologia do DNA recombinante. A biotecnologia foi importante no advento da técnica de transgenia, utilizada na obtenção das chamadas plantas transgênicas, sendo aplicada na criação de plantas resistentes a pragas e, portanto, com menor necessidade de uso de agrotóxicos. Em 1981, foi obtida a primeira planta geneticamente modificada e, em 1996, nascia à primeira ovelha clonada, chamada Dolly. O primeiro produto derivado de um orga- nismo transgênico chegou ao mercado em 1982. Tratava-se da insulina, produzida por uma bactéria geneticamente modificada, na qual foi inserido um gene humano para essa proteína. Além disso, a biotecnologia está presente na área da saúde na produção de vacinas por meio de técnicas biotecnológicas para uma série de doen- ças que antes eram praticamente fatais. Outro acontecimento marcante foi o anúncio do projeto genoma, em 1990, que tinha como objetivo conhecer a sequência completa dos nucleotídeos que o com- põem. Com os avanços do desenvolvimento das técnicas de biologia molecular rela- cionadas à sequenciamento, no ano de 2000 um primeiro esboço do genoma foi a- nunciado. 3) APLICAÇÕES DA BIOTECNOLOGIA As técnicas e os produtos biotecnológicos possuem aplicações em diferentes áreas, sendo as principais delas ligadas à indústria, a área ambiental, a agropecuá- ria, a saúde e a atividades científicas. Vários setores da sociedade são diretamente influenciados pelas diferentes técnicas biotecnológicas, bem como pelos diversos produtos e processos que resultaram dessas técnicas. A biotecnologia consiste em uma rede complexa de conhecimentos na qual a ciência e a tecnologia se entrelaçam e se complementam. En- quanto a ciência e a tecnologia continuarem evoluindo, a história da biotecnologia não terá fim. NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 5 Professor: Geísa Paes – geisapaes@gmail.com GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Biotecnologia Na indústria podemos citar como produtos os plásticos e outros polímeros, a celulose e papel, os detergentes para a indústria têxtil (enzimas para a produção de detergentes que degradam moléculas associadas a manchas de vinho, gorduras e outras), os detergentes mais eficientes (enzimas que reduzem o uso de recursos naturais, como energia elétrica, água e combustível),a acetona (composto orgânico usado principalmente como solvente em esmaltes e tintas, na extração de óleos e na produção de fármacos), o glicerol (usado com funções de umectante, solvente e a- gente suavizante em doces, bolos e sorvetes). Na indústria farmacêutica, são utili- zados para a produção de pomadas, xaropes, anestésicos e nitroglicerina (para o controle da pressão arterial). Pode também ser empregado em cremes dentais e outros, ácidos clorídricos, sulfúrico, nítrico, fluorídrico, fosfórico, acético, entre outros. Na área da saúde, temos os medicamentos para diferentes situações, os anti- bióticos, os hormônios, as vacinas, os testes de diagnóstico, além da pesquisa de novos medicamentos e terapias inovadoras. Na agricultura temos como produtos os adubos, os biopesticidas, os biofertili- zantes e como processos os de controle de pragas, de produção de mudas de árvo- res para reflorestamento e as plantas transgênicas com características como maior valor nutritivo e resistência a pragas e a condições adversas (ambientais ou de culti- vo). Quando referimos ao meio ambiente, citamos os processos de recuperação de petróleo, a biorremediação (tratamento de águas e eliminação de poluentes), os agentes biológicos (plantas, enzimas, microrganismos) responsáveis pela degrada- ção de produtos específicos, o desenvolvimento de produtos biodegradáveis, o tra- tamento mais efetivo de efluentes e resíduos, a produção de biopolímeros (materiais totalmente biodegradáveis). Além disso, temos o setor de produção de energia, que utiliza a biotecnologia para a produção de etanol, biogás e outros combustíveis (a partir de biomassa) e seleção de microrganismos e aproveitamento de diferentes resíduos para a obten- ção de energia. No setor de alimentação destacamos a produção de bebidas (cervejas, vinhos e bebidas destiladas), a panificação (pães e biscoitos), o setor de laticínios (queijos, iogurtes e outras bebidas lácteas), além da produção de diversos produtos como o vinagre, molho shoyu, glutamato monossódico (intensificador de sabor, também co- NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 6 Professor: Geísa Paes – geisapaes@gmail.com GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Biotecnologia nhecido como glutamato de sódio ou MSG) e adoçantes, além de proteínas para rações, os alimentos transgênicos e os alimentos para diabéticos ou pessoas com algum tipo de intolerância. Na pecuária temos o desenvolvimento de medicamentos para uso veterinário, o melhoramento genético, a alimentação balanceada, o desenvolvimento de embri- ões e o desenvolvimento de vacinas para uso veterinário. Considerando as aplicações da biotecnologia apresentadas, fica clara a impor- tância dessa área em nossas vidas e deixa claro que a biotecnologia é uma área multidisciplinar, oriunda de campos científicos muito diversos, sendo comum encon- trarmos profissionais de diferentes áreas atuando em biotecnologia. Após a publicação do Decreto no 6.041, de 08 de fevereiro de 2007 (BRASIL, 2007) – que instituiu a política de desenvolvimento da biotecnologia e criou o Comitê Nacional de Biotecnologia, entre outras providências – a biotecnologia no Brasil pas- sou a ser dividida em quatro áreas setoriais: saúde humana, agropecuária, industrial e ambiental, sendo cada uma dessas áreas responsável pelo desenvolvimento de produtos de interesse. No setor de saúde humana, destaca-se a produção de fárma- cos, vacinas e anticorpos. No setor da agropecuária, o foco é o aumento da produ- ção de alimentos por meio do desenvolvimento de vacinas para animais e do com- bate a pragas. Já no setor industrial, a produção de combustíveis e o incremento dos processos fermentativos são estratégicos e, no setor de meio ambiente, a recupera- ção de ambientes degradados é fundamental. Como se pode ver, a biotecnologia oferece, já em curto prazo, um futuro promissor a todos aqueles que estejam dispos- tos a ingressar nessa área. Vá ao tópico, MATERIAL COMPLEMENTAR em sua sala virtual e LEIA o artigo “Biotecno- logia e desenvolvimento sustentável” (SCHENBERG, 2010), para saber mais sobre a importância dos processos biotecnológicos para o desenvolvimento sustentável. NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 7 Professor: Geísa Paes – geisapaes@gmail.com GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Biotecnologia REFERENCIAS BORÉM, A.; SANTOS, F. R. Entendendo a biotecnologia. Viçosa: Universidade Federal de Viçosa, 2008. BRASIL. Decreto no 6.041, de 8 de fevereiro de 2007. Institui a política de desenvol- vimento da biotecnologia, cria o comitê nacional de biotecnologia e dá outras providências. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Brasília, 9 fev. 2007. Seção 1, p. 1. SCHENBERG, A. C. G. Biotecnologia e desenvolvimento sustentável. Estudos Avançados, v. 24, n. 70, p. 7-17, 2010 BRUNO, A. N.; Biotecnologia I: Princípios e Métodos. N.p., Artmed Editora, 2014. CARRER, Helaine; BARBOSA, André Luiz; RAMIRO, Daniel Alves. Biotecnologia na agricultura. Estudos avançados, v. 24, p. 149-164, 2010. FALEIRO, Fábio Gelape; DE ANDRADE, Solange Rocha Monteiro; DOS REIS JU- NIOR, Fábio Bueno. Biotecnologia: estado da arte e aplicações na agropecuá- ria. Embrapa Cerrados - Livro técnico (INFOTECA-E), 2011. MALAJOVICH, Maria Antonia. Biotecnologia. Axcel Books do Brasil Editora, 2004. Para conhecer a Sociedade Brasileira de Biotecnologia acesso o site através do link: https://www.sbbiotec.org.br/ https://www.sbbiotec.org.br/ NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 8 Professor: Geísa Paes – geisapaes@gmail.com GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Biotecnologia SCHENBERG, A. C. G. Biotecnologia e desenvolvimento sustentável. Estudos Avançados, v. 24, n. 70, p. 7-17, 2010. VILLEN R. A. Biotecnologia: história e tendências. [S.l.]: Mandruvá, [20--?]. Dis- ponível em: http://www.hottopos.com/regeq10/rafael.htm. Acesso em: 30 de se- tembro 2021. http://www.hottopos.com/regeq10/rafael.htm