BIOTECNOLOGIA RESUMO

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A biotecnologia na agricultura é uma realidade 
e área da ciência que não para de crescer. Por 
meio da aplicação de novas tecnologias, 
proporciona maior produtividade, aumento no 
valor agregado do produto e adequação às 
exigências do mercado consumidor. 
REGULAÇÃO GENICA Em quaisquer 
organismos as células são compostas dos 
mesmos constituintes. 
 
No entanto cada tecido possui células com 
formato e função diferente. 
Como a diferenciação celular acontece? 
*Os genes são distribuídos em dois grupos • 
Constitutivos ou “domésticos” • Genes que se 
expressão em todas as células, responsáveis 
por funções básicas. (enzimas, proteínas 
ribossômicas, rRNA, tRNA...) 
Induzidos ou específicos. • Em uma folha de 
milho, além dos genes constitutivos, ocorre a 
expressão de genes responsáveis pela 
fotossíntese, sendo estes genes específicos 
dos tecidos das folhas. Os genes 
responsáveis pelo desenvolvimento dos 
órgãos reprodutivos também se enquadram 
nesta categoria. 
A expressão gênica pode ser regulada em 
vários níveis: 
 
PROCARIOTOS 
• A síntese de proteínas requer grandes 
quantidades de energia, assim, os 
procariotos desenvolveram mecanismos 
elaborados para controlar a escolha de quais 
proteínas são feitas em diferentes momentos, 
sob diferentes condições ambientais. 
(regulação gênica) 
Regulação por atenuação 
 
Eucariotos 
Os mecanismos envolvidos na regulação 
gênica ainda estão sendo compreendidos. 
• No entanto, sabe-se que a regulação gênica 
ocorre a nível de: 
• Estrutura da cromatina e rearranja mento do 
DNA. 
 • Controle da transcrição 
 • Processamento do pré-mRNA para formar 
o mRNA 
• Controle da tradução 
• Controle pós tradução 
 
 
Regulação da Expressão Gênica 
 
MUTAÇÕES CROMOSSÔMICAS 
Os cromossomos contêm os genes, sendo 
que mudanças alteram a expressão deles, 
produzindo organismos inviáveis ou 
anormais. 
Em algumas situações podem ocorrer 
irregularidades durante a divisão celular 
(mitose e meiose), de modo que o número e 
a estrutura dos cromossomos, isto é, o 
cariótipo das espécies seja alterado. 
Portanto, alterações numéricas ou estruturais 
constituem as mutações cromossômicas ou 
aberrações cromossômicas. 
Cariótipo: é a descrição das características 
do conjunto cromossômico de uma espécie, 
sendo as mais evidentes a posição do 
centrômero, o número e o tamanho dos 
cromossomos. 
Aberrações cromossômicas NUMÉRICAS 
 -Euploidia As ANEUPLOIDIAS decorrem da 
não�disjunção ou não separação de um ou 
mais cromossomos durante a anáfase I ou II 
da meiose ou na anáfase da mitose do 
zigoto. 
 
 
Autopoliploidia: quando há repetição de um 
único genoma básico. Ex. AAAA. 
 Alopoliploidia: quando ocorrem dois ou 
mais genomas básicos diferentes. Ex. AABB. 
Autopoliplóides: ocorre uma homologia 
completa entre os cromossomos e um 
perfeito pareamento na meiose. 
 
 
 
 
MUTAÇÃO GÊNICA 
O DNA 
* Cada molécula de DNA é composta por 
uma sequência de nucleotídeos ligados um 
atrás do outro. 
* Cada nucleotídeo consiste de 3 partes: 
➢ grupo fosfato, 
➢ uma desoxirribose (açúcar) 
➢ uma base nitrogenada. 
➢ Cada cromossomo é composto por uma 
molécula dupla fita de DNA. 
O DNA de um organismo não é uma 
molécula estática. 
 
 
 
MARCADORES MOLECULARES 
O que são marcadores morfológicos? É um 
fenótipo de fácil identificação, normalmente 
determinado por um único alelo. 
O que são Marcadores Moleculares? É todo 
fenótipo molecular oriundo de um gene 
expresso (como em isoenzimas) ou de um 
segmento específico de DNA (expresso ou 
não) que diferencie dois ou mais indivíduos e 
são herdáveis geneticamente. 
Vantagens: 
- Não é objeto de influências ambientais; 
- Potencialmente ilimitado em número; 
Desvantagem: 
Maior desvantagem é a necessidade de 
técnicas e equipamentos mais complexos. 
Marcadores moleculares variam quanto: 
• Habilidade de detectar diferenças entre 
indivíduos 
• Custo 
 
• Facilidade de uso 
 • Repetibilidade 
 
 
RFLP 
Vantagens 
Co-dominantes 
Sondas heterólogas (podem ser usadas entre 
espécies) 
Sondas obtidas a partir de c-DNA 
Combinação de enzimas e sondas 
ELETROFASE 
É uma técnica de separação de moléculas 
que envolve a migração de partículas em um 
determinado gel durante a aplicação de uma 
diferença de potencial. As moléculas são 
separadas de acordo com o seu tamanho, 
pois as de menor massa irão migrar mais 
rapidamente que as de maior massa. 
RAPD (Random Amplified Polymorphic 
DNA) 
– Vantagens 
 • Simplicidade 
 • Não emprega radioatividade 
 • Quantidades mínimas de DNA 
 – Limitações 
• Dominante 
• Sensível a pequenas modificações 
AFLP (Amplified Fragment Length 
Polymorphisms) 
 – Vantagens 
 • Analisar várias partes do genoma 
• Alta reprodutibilidade e confiabilidade 
• Número ilimitado de marcas geradas 
– Limitações 
 • Polimorfismo menor que RFLP e SSR 
• Maior quantidade de reagentes em relação 
ao RAPD 
• Característica dominante 
SSR (Simple Sequence Repeats) 
 – Vantagens 
 • Expressão Co-dominantes 
 • Custo relativamente baixo 
• Alta reprodutibilidade 
• Simplicidade técnica 
• Pequena quantidade de DNArequerido 
• Altamente polimórfico 
• Distribuição freqüente e aleatória 
 
 
 
– Limitações 
 • São específicos, sendo necessário ter um 
conhecimento prévio do genoma do indivíduo 
SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) 
Pequena mudança, ou variação, que pode 
ocorrer numa sequência de DNA em uma 
porção significativa (mais de 1% ) de uma 
população. 
Vantagens: 
•São as mais frequentes formas de variações 
genéticas; 
•90% das variações genéticas humanas vêm 
dos SNPs; 
•Ocorrem a cada 300~600 nucleotídeos; 
•Tem se tornado marcadores de preferência 
pela sua grande abundância e pelo 
desenvolvimento de tecnologias de 
genotipagem em larga escala. 
SNPs são alterações no DNA que se 
mantém nas gerações futuras. 
Utilidade dos marcadores no melhoramento 
genético: 
➢ Sinalização de genes de resistência 
➢ Avaliação e caracterização de 
germoplasma 
➢ Melhoramento dos pais de híbridos 
➢ Desenvolvimento de mapas 
genéticos 
➢ Determinação de grupos 
heteróticos 
➢ Reconstituição de pedigrees 
➢ Testes de pureza genética 
➢ Estudos de interação genótipo-
ambiente 
➢ Processos legais 
➢ Entre outro 
 
 
PROCESSOS LEGAIS Com a lei de 
proteção de cultivares, Lei nº 9.456, de 
25 de abril de 1997, o Serviço 
Nacional de Proteção de Cultivares 
(SNPC), órgão vinculado ao ministério 
da agricultura, ficou responsável pelo 
registro e proteção de novas 
cultivares. 
Para que uma cultivar seja 
protegida, é necessário demonstrar 
que ela é diferente de qualquer 
outra da mesma espécie. 
Tecnologia do DNA recombinante É 
a transferência de genes isolados de 
plantas, vírus, bactérias ou animais 
para um outro organismo contendo 
conteúdo genético diferente. 
 
 
Tipos de Transgênicos 1ª Geração 
• Características de produção 
• Redução do custo de produção 
• Resistência a herbicida, doenças e 
insetos 
• Estresse ambiental 
Tipos de Transgênicos 2ª Geração 
• Características de consumo 
• Agregar valor ao produto final 
• Melhoria nutricional 
• Melhor conservação pós-colheita 
• Estudo das funções dos genes