ESTUDOS DISCIPLINARES IV Slides de Aula - Unidade I

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Prof. Luiz Carlos
UNIDADE I
Estudos Disciplinares
Biotecnologia: Avanços e 
inovações no desenvolvimento 
de medicamentos e alimentos
 Ciência aplicada que reúne 
diversas áreas de conhecimento.
Biotecnologia
Fonte: Conselho de 
Informações sobre 
Biotecnologia
 Trata-se de um conjunto de técnicas que 
envolvem a manipulação de organismos vivos 
para modificação de produtos.
 A biotecnologia clássica envolve o uso de 
microrganismos como agentes fermentadores. 
 Encontram-se relatos sobre o uso de 
microrganismos na produção de pães 
e cervejas desde 4.500 a.C.
Biotecnologia clássica
Fonte: https://cib.org.br/
 Avanços nos conhecimentos sobre genética, 
microbiologia e biologia molecular possibilitaram 
a modernização das técnicas biotecnológicas.
 Pesquisadores passaram a poder interferir 
de forma controlada e intencional no DNA (ácido 
desoxirribonucleico) das espécies. 
 Atualmente: produção de OGMs com o objetivo de 
enfrentar diversos desafios como o tratamento de 
doenças ou melhorar a produtividade de alimentos.
Biotecnologia moderna
A
T
C
G
Fonte: https://www.todamateria.com.br/
 Considerada estratégica para a sobrevivência humana e desenvolvimento 
das economias dos países.
 Tem um papel fundamental na produção de alimentos ao permitir aumentar a 
produtividade, melhorar a qualidade nutricional e reduzir os custos dos produtos.
 Baseia-se na habilidade de introduzir, com precisão, construções gênicas em um 
organismo, usando a tecnologia do DNA recombinante ou técnicas de engenharia 
genética para alterar seus processos metabólicos favoravelmente. 
Definição
 Mendel, no século XIX, descreveu os caracteres da hereditariedade (genes).
 1944: Avry MacLeod e McCarty identificaram o DNA como material genético.
 1953: Watson e Crick elucidaram a estrutura helicoidal do DNA.
 Década de 1980: surgem os primeiros produtos resultantes de modificação 
genética. Aplicação farmacêutica: insulina humana.
 1986: Liberação do primeiro OGM (Inglaterra).
 Atualmente: 40 milhões de hectares são plantados 
com variedades agrícolas geneticamente modificadas 
no mundo, entre elas soja,
milho, canola, batata e algodão.
Histórico
Fonte: https://www.brasilagricola.com/
 Conferência de Asilomar (1970): primeira experiência vinculada à regulamentação 
na área de biotecnologia. 
 Foi proposta uma moratória para a aplicação desta tecnologia até que maiores 
estudos fossem realizados em relação à biossegurança.
 Europa: duas Diretivas (219/90 e 220/90) estabelecem, respectivamente, 
procedimentos para o trabalho em contenção e para liberação controlada no meio 
ambiente de OGMs.
 Estados Unidos: não existe regulamentação específica 
para o controle do uso da tecnologia de DNA/RNA 
recombinante. Os OGMs liberados no meio ambiente são 
regulados por três agências governamentais no âmbito 
da agricultura, saúde e ambiente.
Regulamentação
 As exigências para avaliações de risco de OGMs relativas à saúde humana e ao 
meio ambiente contidas na Diretiva 220/90 da União Europeia são semelhantes às 
estabelecidas pelos órgãos da agricultura, saúde e meio ambiente dos Estados 
Unidos. Todavia, o sistema regulatório europeu de avaliação de risco estabelece 
que os requisitos e informações devem ser apresentados pelo requerente de forma 
compulsória e, portanto, difere neste aspecto do 
procedimento adotado pelos EUA, onde o Governo 
avalia o risco com base nas informações que o 
solicitante considera pertinentes. 
Regulamentação
Fonte: http://www.agroecologia.org.br
Fonte: sitn.hms.harvard.edu
EUA e UE
EUA: empresas podem se tornar isentas de regulação.
 EPA regula saúde humana e meio ambiente.
 USDA regula o transporte e o planejamento de cultivos transgênicos.
 FDA regula a composição nutricional dos cultivos transgênicos.
 Não existe exigência de informação sobre presença de transgênicos.
EU: todos os transgênicos são regulados.
 Autoridade Europeia de Saúde Alimentar: avalia os riscos ambientais e humanos 
relacionados ao transgênico.
 Aprovação da Comissão Europeia ou de um comitê de 
estados-membros.
 Todos os alimentos contendo mais de 0,9% de 
transgênicos devem ser identificados.
 Brasil: se assemelha ao controle europeu (considera as técnicas de modificação 
genética distintas dos demais processos tecnológicos). 
 Lei 8.974 de Janeiro de 1995 e o Decreto 1.752/95 estabelecem as regras para 
as atividades com engenharia genética, incluindo os requisitos para o trabalho 
em contenção e para liberações ambientais de OGMs. 
 CTNBio tem a prerrogativa de exigir, se entender necessário, Estudo de Impacto 
Ambiental – EIA e respectivo Relatório de Impacto no Meio Ambiente – RIMA de 
qualquer OGM ou atividade submetida à sua análise.
 Somente o CNBS pode revogar decisões do CTNBio 
(30 dias).
 Após essas etapas, o novo produto deve ser avaliado 
quanto à conformidade com as normas brasileiras pelos 
órgãos de registro e fiscalização.
Regulamentação
 Toda instituição que lida com 
OGMs (incluindo universidades 
e institutos de pesquisa públicos) 
tem que ter uma Comissão 
Interna de Biossegurança 
(CIBio), que é legalmente 
responsável por tudo o que 
possa acontecer ou ser causado 
pelo OGM.
Regulamentação
Fonte: https://slideplayer.com.br/slide/10332065/
No Brasil, uma lei e um decreto estabelecem as regras para as atividades com 
engenharia genética, incluindo os requisitos para o trabalho em contenção e para 
liberações ambientais de OGMs. Quais são?
a) Lei 1.985 de Janeiro de 2000 e o Decreto 1.406/98.
b) Lei 2.208 de Janeiro de 2016 e o Decreto 404/2017.
c) Lei 1.004 de Janeiro de 2018 e o Decreto 2.244/2018.
d) Lei 8.974 de Janeiro de 1995 e o Decreto 1.752/95.
e) Lei 1.406 de Janeiro de 2007 e o Decreto 1.012/90.
Interatividade
No Brasil, uma lei e um decreto estabelecem as regras para as atividades com 
engenharia genética, incluindo os requisitos para o trabalho em contenção e para 
liberações ambientais de OGMs. Quais são?
a) Lei 1.985 de Janeiro de 2000 e o Decreto 1.406/98.
b) Lei 2.208 de Janeiro de 2016 e o Decreto 404/2017.
c) Lei 1.004 de Janeiro de 2018 e o Decreto 2.244/2018.
d) Lei 8.974 de Janeiro de 1995 e o Decreto 1.752/95.
e) Lei 1.406 de Janeiro de 2007 e o Decreto 1.012/90.
Resposta
 Órgão do governo federal responsável pelo controle desta tecnologia no país, 
autorizou cerca de 800 ensaios de campo com OGMs, sendo 80% desses ensaios 
com milho geneticamente modificado, 30% com soja geneticamente modificada e 
10% desses ensaios com outras culturas. 
 As principais características genéticas e agronômicas 
introduzidas nessas culturas são de resistência a herbicidas 
e de tolerância a insetos. 
 O primeiro produto agrícola geneticamente modificado que
obteve parecer favorável da CTNBio para comercialização
foi a soja Roundup Ready.
(setembro de 1998).
CTNBio
Fonte: http://www.monsantoglobal.com/global/br/produtos/pages/roundup.aspx
Aprovações 2017
Fonte: Adaptado de: https://cib.org.br/wp-content/uploads/2017/10/2017-08-CTNBio-
TabelaAprovacoes.pdf
Resistente a insetos e 
tolerante ao glifosato
Resistente a insetos e 
tolerante ao glifosato
Resistente a insetos e 
tolerante a herbicida
Tolerante ao herbicida 
dicamba e glifosato
Milho
Algodão
Aprovações 2017
Resistente a insetosCana-de-açúcar
Soja Resistente a insetos
Resistente a insetos e tolerante ao 
glufosinato de amônio, glifosato e 2,4-D
Resistente a insetos e 
tolerante ao glufosinato
Fonte: Adaptado de: https://cib.org.br/wp-content/uploads/2017/10/2017-08-CTNBio-
TabelaAprovacoes.pdf
Aprovações2017
Microrganismo
Vacina
Vacina contra raiva para felinos
Fonte: Adaptado de: https://cib.org.br/wp-content/uploads/2017/10/2017-08-CTNBio-
TabelaAprovacoes.pdf
Vacina contra influenza de equinos
Promove digestão de 
amido/uso em detergentes
CTNBio
Fonte: Adaptado de: CNTBio2019
Plantas 
57,7%
Vacinas 
25,9%
Aprovações CTNBio
Medicamentos 0,7%
Microrganismos 15%
Insetos 0,7%
Total: 147 
aprovações
 A expectativa para 2030 é de que um terço da produção industrial mundial 
envolverá elementos de biotecnologia presentes em aplicações industriais 
e bicombustíveis (OCDE, 2007). 
 35% do total da produção da indústria química.
 80% da produção farmacêutica.
 50% da produção agrícola (GBRCN, 2010). 
Perspectivas para a Biotecnologia
Fonte: http://profissaobiotec.com.br/category/biotecnologista/
 Aplicações industriais: processamento e produção de químicos, materiais, energia 
e/ou aplicações ambientais, soluções tecnológicas sustentáveis de proteção 
ambiental, fermentações clássicas. 
 Aplicações médicas e farmacêuticas: medicina regenerativa, terapias gênicas, 
novas drogas; alvos em doenças ou populações.
 Aplicações em agronegócios: melhoramento genético de plantas; desenvolvimento 
de variedades transgênicas e domesticação de variedades selvagens; fixação 
biológica de nitrogênio e controle biológico.
 Precisam ser mantidos sem alteração para assegurar 
reprodutibilidade e sustentabilidade.
Microrganismos
 Coleções de culturas prestadoras de serviços e repositórias de células vivas, 
genomas de organismos e de informações relativas à hereditariedade e às funções 
dos sistemas biológicos que, reconhecidamente, cumprem requisitos de boas 
práticas estabelecidos pela Organização para Cooperação e Desenvolvimento 
Econômico (OCDE).
 Recomenda-se uma rede de CRB integrada entre os diferentes países. 
 O reconhecimento internacional do depósito de 
microrganismos para fins patentários segue o Tratado de 
Budapeste e Regulamentos. Cada autoridade de depósito 
internacional (IDA - International Depository Authority) 
pode estabelecer os seus próprios procedimentos.
CRB (Centro de Recursos Biológicos)
 O Brasil é um território megadiverso, abriga de 15% a 20% de toda a diversidade 
biológica mundial, mas detém somente 1% do acervo biológico científico do mundo 
(KURY, 2006).
 CBMB é uma iniciativa do Inmetro e Inpi.
 Organismos vivos, suas células ou suas partes replicáveis (por exemplo, 
genomas, plasmídeos, vírus, cDNAs) são os elementos básicos das ciências
da vida e da biotecnologia. 
 Utilizados em grande quantidade como materiais de referência vivos para ensaios, 
identificação, produção de compostos, de combustíveis e de alimentos.
 Exigência legal de suficiência descritiva nas invenções 
em biotecnologia com o depósito do material biológico 
e estarão capacitados para serem reconhecidos como 
IDA.
CBMB (Centro Brasileiro de Material Biológico)
 O projeto de construção do CBMB visa atender as exigências do artigo 24, 
parágrafo único, da Lei da Propriedade Industrial nº 9.279 (LPI), de 14 de maio 
de 1996.
“[...] no caso de material biológico essencial à realização prática do objeto do 
pedido e que não possa ser descrito na forma deste artigo e ainda que não 
estiver acessível ao público, o relatório deverá ser suplementado por um 
depósito do material em uma instituição autorizada pelo Instituto Nacional 
de Propriedade Industrial (Inpi) ou indicada em um acordo internacional”.
CBMB (Centro Brasileiro de Material Biológico)
Fonte: http://www.inmetro.gov.br/credenciamento/docs/crb_politicas_biotecnologia_saude.pdf
 A recente introdução da tecnologia a ser aplicada ao setor agrícola do Brasil levou 
a um crescente movimento de entidades de defesa do consumidor e Organizações 
Não-Governamentais (ONGs), à semelhança do que vem ocorrendo na Europa.
 Uma ação judicial obriga a rotulagem desses produtos e a realização de Estudos 
de Impacto Ambiental (EIA) para que possam ser comercializados.
 Percepção negativa da população gera impactos econômicos. Exemplo: milho 
provocando aumento no preço do frango. Concorrência com países produtores.
 China: 50 variedades transgênicas. Uso de variedades 
modificadas geneticamente com genes de resistência a 
insetos tem possibilitado uma economia de até 8 vezes 
no uso de defensivos agrícolas e um aumento no 
rendimento em até 1.000kg de sementes por hectare.
Aceitação pública
 Aceitação e nível de conhecimento sobre OGMs varia de acordo com nível de 
escolaridade e renda.
 Pouca influência do sexo, faixa etária e tipo de ocupação.
 É necessário maior esclarecimento da sociedade brasileira a respeito das novas 
alternativas biotecnológicas.
 Risco de perda de competitividade é iminente diante da não utilização de 
tais tecnologias. 
 63% dos entrevistados consideram a fiscalização fraca ou falha.
 37% consideram que a biotecnologia afeta o mundo.
 Renda mais alta tem 5x mais chance de adquirir um 
produto transgênico. 
Estudo da Fundação Oswaldo Cruz (2001)
Com relação à aceitação de alimentos transgênicos no Brasil e tendo por base 
estudo realizado pela Fundação Oswaldo Cruz (2001), está correta a afirmação:
a) A aceitação é maior entre as mulheres e donas de casa.
b) O Brasil não exige a rotulagem de alimentos que contenham OGM.
c) A faixa etária interfere no nível de aceitação aos transgênicos, sendo 
que os mais idosos tendem a rejeitar mais este tipo de alimento.
d) A maior parcela da população considera a fiscalização 
sobre transgênicos adequada.
e) População de renda mais alta tende a maior aceitação 
dos transgênicos do que a de renda mais baixa.
Interatividade
Com relação à aceitação de alimentos transgênicos no Brasil e tendo por base 
estudo realizado pela Fundação Oswaldo Cruz (2001), está correta a afirmação:
a) A aceitação é maior entre as mulheres e donas de casa.
b) O Brasil não exige a rotulagem de alimentos que contenham OGM.
c) A faixa etária interfere no nível de aceitação aos transgênicos, sendo 
que os mais idosos tendem a rejeitar mais este tipo de alimento.
d) A maior parcela da população considera a fiscalização 
sobre transgênicos adequada.
e) População de renda mais alta tende a maior aceitação 
dos transgênicos do que a de renda mais baixa.
Resposta
 Programa de Imunização Nacional ressaltou a necessidade de desenvolver 
uma estratégia de substituição progressiva das importações e de expandir os 
laboratórios brasileiros, oficiais e comerciais, para a produção das vacinas.
 As novas trajetórias tecnológicas baseadas no DNA recombinante e nos métodos 
modernos de bioprocessamento começam a permitir a obtenção de novas vacinas 
e a melhoria das já existentes.
 Problema: dificuldades de transferência de tecnologia de centros de pesquisa para 
empresas na área de imunobiológicos.
Produção de vacinas e kits de diagnóstico
Fonte: https://noticias.uol.com.br/ultimas-
noticias/agencia-brasil/2019/02/14/em-
2018-sarampo-teve-vacinacao-abaixo-da-
meta-em-49-dos-municipios.htm
Regulamentação tem objetivo de regulamentar, controlar e fiscalizar os produtos 
e serviços que envolvem risco à saúde pública:
 Pesquisa envolvendo seres humanos para a área temática de pesquisa com novos 
fármacos, medicamentos, vacinas e testes diagnósticos é um serviço 
regulamentado (normas, manuais, POP e instituições).
 Normas que regulamentam as atividades de importação, 
comercialização, transporte, armazenamento, 
manipulação, consumo, liberação e descarte de produtos 
derivados de organismos geneticamente modificados 
(OGM). 
Regulamentação
 São de extrema importância para a detecção e o acompanhamentode processos 
infecciosos sintomáticos e assintomáticos causados por microrganismos ou 
relacionados à alergenicidade, doenças genéticas, cancerígenas, entre outras. 
 O desenvolvimento da biotecnologia e o surgimento de novas técnicas moleculares 
relacionadas à genômica e proteômica têm contribuído para fortalecer a 
elaboração de métodos diagnósticos mais acurados, de detecção rápida e custo 
final reduzido.
Testes de diagnósticos
Fonte: 
http://www2.uol.com.br/vivermente/noticias/test
e_traz_esperanca_de_diagnostico_precoce_de
_alzheimer.html
 Uma série de variáveis pode influenciar no desempenho dos testes diagnósticos:
1. Interação parasita-hospedeiro:
 Características genéticas da população e do agente infeccioso.
 Prevalência da enfermidade em determinada região.
2. Elaboração dos testes:
 Tipo de antígeno ou anticorpo.
 Teste automatizado ou manual e padronização dos testes.
A Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) e o 
Ministério da Agricultura, Pecuária, e Abastecimento 
possuem a incumbência de aprovar o registro de um novo 
teste diagnóstico no mercado e fiscalizar a sua utilização.
Testes de diagnósticos
 Genômica: ramo da bioquímica que estuda o genoma completo de um organismo. 
 Pode ter por objetivo descobrir marcadores ou polimorfismos genéticos.
 Essa ciência pode se dedicar a determinar a sequência completa do DNA de 
organismos ou apenas o mapeamento de uma escala genética menor.
 Proteômica: estuda o conjunto de proteínas e suas isoformas contidas em uma 
amostra biológica, seja esta um organismo, seja tecido, seja organela celular ou 
célula, que são determinadas pelo genoma desta. 
 Metabolômica: é o estudo científico que visa identificar 
e quantificar o conjunto de metabólitos – o metaboloma –
produzidos e/ou modificados por um organismo.
 Usada para caracterizar alimentos (atestar qualidade, 
sabor, nutracêuticos, etc.), marcadores de toxicidade, 
perfil metabólico, relacionar dieta e patologias, etc.
Genômica e proteômica
Etapas de estudo biotecnológico
Fonte: Furlan 
et al. (2007)
Etapas de estudo biotecnológico
Fonte: Adaptado de: 
Furlan et al. (2007)
Regulação pela dieta
Processo de 
expressão gênica
Técnicas de genômica 
funcional
Genômica (sequenciamento e 
identificação de polimorfismos)
Transcriptômica 
(microarrays)
Proteômica
(2D, MS/MS)
Metabolômica
Fenótipo
Proteína
MetabólitosCélula
RNA
DNA
Transcrição, 
processamento 
do RNA
Transcrição, 
modificação de 
proteínas
Criadores da raça Angus têm acesso às predições genômicas e podem 
tomar decisões confiáveis na seleção e acasalamento, obtendo maior 
lucratividade
 Investindo constantemente em tecnologia para que selecionadores e criadores 
de gado comercial possam analisar o potencial genético do rebanho, a Zoetis
apresenta ao mercado os marcadores de DNA Clarifide Angus, desenvolvidos 
exclusivamente para essa raça. O painel de 50 mil marcadores (50k) para animais 
Aberdeen e Red Angus – variações da raça Angus – apresentam predições 
genômicas para 18 características somadas a um índice econômico de seleção: 
o de confinamento.
Criadores da raça Angus têm acesso às predições genômicas e podem 
tomar decisões confiáveis na seleção e acasalamento, obtendo maior 
lucratividade
 As características avaliadas são: facilidade de parto direta, peso ao nascimento, 
peso à desmama, peso ao sobreano, altura ao sobreano, peso à idade adulta, 
altura à idade adulta, ingestão de matéria seca, consumo alimentar residual, 
facilidade de parto materna, habilidade materna, circunferência escrotal, 
temperamento, peso da carcaça, área de olho de lombo, espessura de gordura, 
marmoreio e maciez.
Criadores da raça Angus têm acesso às predições genômicas e podem 
tomar decisões confiáveis na seleção e acasalamento, obtendo maior 
lucratividade
 Ao revelar as predições genéticas sobre os bovinos avaliados em qualquer idade, 
os marcadores moleculares permitem que os criadores sejam capazes de tomar 
decisões confiáveis na seleção e acasalamento dos animais cada vez mais cedo. 
“Essa tecnologia soma-se às demais ferramentas já consolidadas para o 
melhoramento genético do rebanho e trazem mais precisão às avaliações. Dessa 
forma, mostram-se como excelentes auxiliares para o pecuarista”, afirma Priscila 
Barros Lorenzo, gerente de Serviços Técnicos de Genética da Zoetis.
Fonte: https://girorural.com/blog/genomica-marcadores-de-dna-clarifide-para-a-raca-angus/
Criadores da raça Angus têm acesso às predições genômicas e podem 
tomar decisões confiáveis na seleção e acasalamento, obtendo maior 
lucratividade
 Nesse painel voltado à raça Angus, os resultados são apresentados em MVP 
(Valor Molecular Predito), que é a somatória de todos os marcadores de DNA que 
influenciam na característica. Sua confiabilidade varia de acordo com a 
característica avaliada. O Clarifide Angus também possuiu um índice econômico 
de seleção apresentado em dólares, que prediz o retorno líquido devido ao ganho 
em confinamento, ingestão de matéria seca, peso de carcaça, bem como graus de 
qualidade (marmoreio, área de olho de lombo e espessura de gordura).
Tipos e aplicações do estudo da proteômica
Desenvolvimento Transdução de sinais
Membranas Organelas 
Expressão 
proteica
Proteômica 
computacional
Proteômica 
funcional
Proteômica 
estrutural
Modificações 
pós-traducionais
Interações 
proteína-proteína
PROTEÔMICA
Fonte: 
https://www.researchgate.net/figure/
Figura-2-Tipos-e-aplicacoes-de-
estudos-em-proteomica-em-
diferentes-sistemas-
biologicos_fig1_51986655
Exemplo
Fonte: http://www.genone.com.br/proteomica/
MS MS/MS
 Metabolômica alvo (Targeted) e Metabolômica global (Untargeted)
Tipos e aplicações da metabolômica
Fonte: Adaptado de: Canuto et al. (2017)
Seleção de 
metabólitos
Coleta e 
preparo de 
amostra
Análise 
instrumental
Processamento 
dos dados
Análise 
estatística
Interpretação 
biológica
 Metabolômica alvo (Targeted) e Metabolômica global (Untargeted)
Tipos e aplicações da metabolômica
Fonte: Adaptado de: http://www.scielo.br/pdf/qn/v41n1/0100-4042-qn-41-01-0075.pdf
Coleta e 
preparo de 
amostra
Análise 
instrumental
Processamento 
dos dados
Análise 
estatística
Identificação 
dos metabólitos
Identificação 
biológica
Etapas da metabolômica
Fonte: Adaptado de: Gautam et al. (2007)
1 4
5
2
7
3
Escolha do organismo
Preparo
da amostra
Pré-
fracionamento
Análise estatística6
Fracionamento
Conversão de valores
Identificação dos genes e rotas metabólicas envolvidas na produção de metabólitos específicos 
A metabolômica envolve a pesquisa e desenvolvimento a partir de:
a) Isolamento dos genes de interesse em um microrganismo.
b) Replicação de proteínas de interesse a partir do uso de técnicas 
de biologia molecular.
c) Desenvolvimento de novos metabólitos a partir da modificação genética 
das plantas.
d) Seleção ou identificação de metabólitos a partir de 
amostra preparada, advinda de um organismo de 
interesse.
e) Cultivo em larga escala de diferentes espécies de um 
organismo de interesse como forma de selecionar todos 
os metabólitos existentes.
Interatividade
A metabolômica envolve a pesquisa e desenvolvimento a partir de:
a) Isolamento dos genes de interesse em um microrganismo.
b) Replicação de proteínas de interesse a partir do uso de técnicas 
de biologia molecular.
c) Desenvolvimento de novos metabólitos a partir da modificação genética 
das plantas.
d) Seleção ou identificação de metabólitos a partirde 
amostra preparada, advinda de um organismo de 
interesse.
e) Cultivo em larga escala de diferentes espécies de um 
organismo de interesse como forma de selecionar todos 
os metabólitos existentes.
Resposta
 Forma de armazenar in vitro, sem o risco fisiológico da eliminação, os oócitos nos 
chamados folículos ovarianos. Cria condições para que os oócitos atinjam o grau 
de maturação adequado para a fertilização.
 Aplicações: pesquisa, biologia molecular
(modificação genética), estudo de ação de fármacos,
estudo de inocuidade de nanopartículas carreadoras,
estudos envolvendo radiações, formação de bancos
genéticos (germoplasma),reprodução humana
assistida, multiplicação e melhoramento genético
de animais e desenvolvimento
de vacinas. 
Ovário artificial: produção in vitro de embriões
Óvulo em desenvolvimento 
Ovário artificial
Fonte: 
http://www.revistacatalejo.com/201
3/07/19/ovario-artificial-para-
combatir-la-infertilidad/
 Em mamíferos, o processo de clonagem “natural” produz gêmeos idênticos. Isso 
se dá quando o embrião, nos estágios iniciais de seu desenvolvimento, sofre uma 
divisão natural, originando dois ou mais indivíduos geneticamente iguais (gêmeos 
univitelinos). No entanto, a clonagem “natural” resulta em número limitado 
de cópias.
 Transferência Nuclear (TN): técnica que garantiu a obtenção de número ilimitado 
de cópias. É a fusão de uma célula diploide (embrionária, fetal ou adulta) com um 
oócito enucleado. 
 Aplicação: produção de proteínas de interesse humano, 
órgãos para xenotransplantes e pesquisa genética.
 Problemas: eficiência baixa e oneroso.
 Importante alternativa para o tratamento de enfermidades 
graves e debilitantes.
Clonagem e células-tronco
 Clonagem humana (terapêutica e reprodutiva) é proibida pela legislação brasileira 
(Lei 11.105/2005).
Clonagem e células-tronco
Óvulo sem núcleo
Fusão
Clone humano
Embrião 
com células 
totipotentes
Núcleo da 
célula 
somática 
retirada do 
doador
ÚteroFonte: 
https://www.sobiologia.co
m.br/conteudos/Biotecnolo
gia/biotecnologia2.php
 Aproveitamento da biodiversidade brasileira para obtenção de energia (álcool 
e biodiesel) ou como matéria-prima para a indústria química.
Biotecnologia para a indústria química
Fonte: Adaptado de: 
http://www.ciencias.seed.pr.gov.br/
modules/galeria/detalhe.php?foto=1
653&evento=4
Energia do Sol Recursos renováveis Extração de óleo
Óleo 
reciclado
Produção 
de 
biodiesel
Combustível renovável
Uso em 
veículos
CO2
Cadeia
do biodiesel
 O Centro de Pesquisas (Cenpes) da Petrobrás, em parceria com as universidades 
federais do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, realiza pesquisas para 
produzir biodiesel a partir de microalgas que vivem nas águas salinizadas do litoral 
do Norte e na água proveniente de produção de petróleo do Polo Industrial de 
Guamaré.
Veja o exemplo a seguir.
Biodiesel a partir de algas 
Biodiesel de algas
Processo do biorreator
Fonte: Adaptado de: https://betaeq.com.br/index.php/2015/09/07/producao-
de-biocombustivel-atraves-de-algas/
Nutrientes Água reutilizável Biomassa reutilizável
Condicionamento 
de água e gás
Crescimento 
das algas
Colheita 
das algas
Extração 
de óleo
Óleo das 
algas
 Enzimas são proteínas especializadas na catálise de reações biológicas que 
aceleram a velocidade de uma reação e que são aplicadas industrialmente. 
 Os processos catalisados por enzimas são geralmente mais rápidos, eficientes 
e ambientalmente sustentáveis. 
 As enzimas podem ser obtidas de fontes vegetais, animais e microbiana. Estão 
presentes em vários processos industriais, como nas indústrias têxtil, farmacêutica, 
de alimentos e de papel e celulose. 
 O mercado mundial de enzimas industriais representa 60% do mercado de 
enzimas. 
 O surgimento de novos campos de aplicação de enzimas 
e o desenvolvimento de novas tecnologias que utilizem 
enzimas industriais é esperado para os próximos anos.
Biotecnologia enzimática
As enzimas foram divididas em seis classes de acordo com o tipo de reações 
que catalisam:
I. Oxirredutases: catalisam reações de oxidação-redução ou transferência 
de elétrons.
II. Transferases: transferem grupos funcionais como amina, fosfato, acil, carboxil, 
entre moléculas. 
III. Hidrolases: catalisam reações de hidrólise de ligação covalente.
IV. Liases: adição ou remoção de grupos (duplas ligações).
V. Isomerases: reações de interconversão entre isômeros 
óticos ou geométricos. 
VI. Ligases: condensação de duas moléculas, sempre 
às custas de energia, geralmente do ATP.
Enzimas como catalisadores biológicos
 São produtos naturais biológicos e biodegradáveis.
 Têm alta especificidade nas reações.
 Não são consumidas durante o processo.
 Aumentam a velocidade das reações por diminuírem a energia de ativação.
 São estéreo seletivas.
 Atuam em pH e temperaturas brandas
Vantagens
Fonte: https://br.depositphotos.com/87589496/stock-photo-molecular-structure-of-alpha-amylase.html
 Sensibilidade das enzimas a variações de pH e temperatura. 
 O efeito do pH na atividade das enzimas se dá devido ao fato de essas serem 
formadas por grupos químicos, na sua maior parte aminoácidos, que podem sofrer 
ionizações e adquirir cargas momentâneas, o que promove uma mudança 
conformacional da estrutura da enzima, afetando o modelo “chave-fechadura”. 
 Efeito da temperatura: em altas temperaturas a maioria das enzimas sofre 
mudanças conformacionais devido ao rompimento de ligações e interações fracas, 
um processo denominado de desnaturação (processo irreversível). 
 Cada enzima possui um valor ótimo de pH e 
temperatura, no qual a atividade da enzima é máxima.
Desvantagens
 Determinação dos níveis de amilase salivar ou pancreática.
Exemplo
Fonte: Adaptado de: webpages.fc.ul.pt
Substrato 
(Amido)
Enzima 
(Amilase 
salivar)
Complexo 
enzima-
substrato
Produtos da 
reação 
(2 Maltoses)
Análise 
(catabolismo)
Síntese 
(anabolismo)
Entre as técnicas biotecnológicas a seguir, qual não é aceita e regulamentada 
atualmente?
a) Plantas transgênicas.
b) Testes de diagnóstico.
c) Vacinas.
d) Clonagem terapêutica.
e) Anticorpos monoclonais.
Interatividade
Entre as técnicas biotecnológicas a seguir, qual não é aceita e regulamentada 
atualmente?
a) Plantas transgênicas.
b) Testes de diagnóstico.
c) Vacinas.
d) Clonagem terapêutica.
e) Anticorpos monoclonais.
Resposta
ATÉ A PRÓXIMA!