Biotecnologia e Nanotecnologia: Gerações de Inovação

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BIOTECNOLOGIA E NANOTECNOLOGIA
Gerações de Inovação:
1º 2000 a.C. = cruzamentos seletivos com
plantas e animais, permitindo que ocorra a
escolha pelos seus interesses.
2° Séc. XIX = Microrganismos causando
patologias e sendo utilizado como meio
de fermentação láctea e alcoólica.
3º 1970 = Biologia Molecular,
Manipulação do DNA, isolamento de
genes, fusão e multiplicação de células.
Definição:
“Ciência e métodos que permitem a
obtenção de produtos a partir de
matéria-prima, mediante a intervenção de
organismos.”
A definição varia de acordo com o autor,
porém é de acordo com a utilização de
células e moléculas para a solução de
problemas e desenvolvimento de produtos
úteis
DNA Recombinante
Manipulação do gene para que novas
características possam ser encontradas,
que já não existem naturalmente,
baseado na transferência de genes
isolando, separando e inserindo um
fragmento de um organismo para o outro,
mantendo-o viável para este uso ou até
melhor.
Gene
- Gene Marcador: identifica o sucesso do
experimento, sendo resistente ao
antibiótico ou herbicidas, no caso de
microrganismos e vegetais.
- Promotor da expressão: inicia a
transcrição do gene.
- gene de interesse: fragmento de DNA
que conste as características que espero
adicionar ao gene manipulado.
- Terminador: finaliza a transcrição.
EXPERIMENTO
● Fragmento de DNA - escolha dos
fragmentos de interesse;
● Reunir moléculas DNA - deve ser
uma sequência bem organizada
para que seja possível ocorrer a
transcrição;
● Transformação da célula
recombinante - oferta da molécula
recombinante para que a bactéria
ou célula de interesse a modificar
possa replicar ou inserir em seu
gene as informações.
Etapas
1º identificação do gene interesse;
2º isolar DNA de interesse do organismo
doador (começo e fim);
3º cortar e extrair = enzima de restrição;
4º construção do gene = organização;
5º inserção do gene na célula hospedeira;
6º selecionar organismos que receberam
o DNA recombinante por meio do gene
marcador (expressão da característica);
7º clonagem das células de sucesso.
BIOTECNOLOGIA E NANOTECNOLOGIA
Inserção
Método Direto: varia de acordo com a
técnica a ser utilizada e sua eficiência de
sucesso.
- Químicos: Cloreto de Cálcio
(afrouxa a membrana celular e
permite a entrada da molécula);
Lipossomo ( disposição de
vesículas com o DNA
recombinante em contato com a
membrana celular, podendo estar
associada a carga elétrica
tornando mais fácil);
- Físicos: Eletroporação (carga
elétrica que despolariza a
membrana), Microinjeção
(inserção direta na célula),
Biobalística.
Biobalística - Bombardeamento de
micropartículas de ouro ou tungstênio por
meio de gene gun, onde os genes de
DNA recombinante estão grudados nas
micropartículas sobre a célula alvo,
atravessando a parede celular e
membrana plasmática.
Vetor - carrega o fragmento construído.
Vetor de clonagem - microrganismos que
ligados ao plasmídeo (vetor) pós ligação
de DNA ligase, podem reproduzir a
clonagem de novos plasmídeos já
modificados.
Vetor de expressão - somente servem
para a expressão do gene.
Plasmídeo
A mesma enzima de restrição utilizada
para a extração do gene de interesse, é
utilizada no plasmídeo, sendo assim as
extremidades coesivas poderão ser
ligadas facilmente.
- Integrado = não pode ser enviado para
outras células com o DNA recombinante.
- Não integrado na célula = pode ser
enviado para outras células.