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Biotecnologia
Fluxo	da	informação	genética
São técnicas que permitem ao homem utilizar organismos para obter produtos de interesse.
A	sua	história	no	mundo...
	Primeira Geração: 6.000 /2000 a.C.
	Fatos:
		cruzamento de espécies animais e plantas
	leveduras para fermentação de pão e álcool
A	sua	história	no	mundo...
		Segunda	Geração:	Fim	do	século XIX Teoria de Louis Pasteur
	Fatos:
		microrganismos	causam	enfermidades 	humanas
	Ação	dos	microrganismos	anaeróbios 	nas fermentações láctea, alcoólica....
1822 - 1895
A	sua	história	no	mundo...
Biologia
		Terceira	Geração:	Início	de	1970. Molecular
	Fatos:
		1o – isolamento e manipulação de genes
	2o – fusão e multiplicação de células
ENGENHARIA	GENÉTICA, BIOENGENHARIA	OU TECNOLOGIA DO DNA	RECOMBINANTE
Técnicas	para	a	manipulação	do	DNA para:
identificar,	isolar	e	multiplicar	os	genes dos	mais	diversos	organismos.
Técnicas
	PCR;
	c-dna
	DNA	fingerprinting
	Clonagem
	Transgenia
	Terapia	gênica.
Ferramentas
		Enzima de Restrição – Corta DNA em Palíndromos
	DNA Ligase – Une o DNA
		Transcriptase Reversa – Realiza a produção de DNA com molde de RNA.
		Plasmídios – DNA extra cromossômico bacteriano.
	Taq Polimerase
Enzimas	de Restrição
Plasmídios
		Sequências circulares de DNA. Reproduzem-se de forma autônoma;
	Encontram-se no citoplasma de certas bactérias.
	Elementos genéticos extracromossômico.
1-TDR TÉCNICA DE DNA RECOMBINANTE
Transgênicos	ou Organismos Geneticamente Modificados
		Recebem	e	manifestam	genes	de organismos;
outros
OGM	(organismos	geneticamente modificados)
Transgênicos
Bactéria	que produz	gasolina!!!
Desafio atual – Realizar essa degradação de forma eficiente
Produção	de insulina
	Manipulação da herança genética com fins eugênicos (depuração da espécie);
	Obtenção de microrganismos com características antes inexistentes (resistência a antibióticos; produção de toxinas, doenças).
	Foi enxertado no milho, gene de bactéria Bacillus thuringiensis (Bt), com instruções para fabricar substância tóxica para insetos, mas não para o homem. A planta tornou-se um inseticida;
		Em 1999 foi feita experiência com pólen de milho transgênico e 44% das borboletas monarca (não alvo) morreram.
Problemas
Problemas
	Colocou-se gene da castanha-do-pará no feijão para corrigir a proteína, pobre em Metionina (aminoácido essencial).
	O novo feijão (PGM), acabou fugindo do controle e, ao assumir mais metionina, assumiu também as substâncias alergênicas presentes na castanha-do-pará.
	Falta de competitividade do pequeno produtor.
	Em alguns casos pode aumentar o uso de agrotóxicos.
2- PCR	(reação	em cadeia	da	polimerase)
O que é uma	PCR
	Polymerase	Chain	Reaction
(Reação	em	cadeia	da
polimerase;
	Permite amplificar seletivamente uma porção de DNA.
A	reação	ocorre em três	etapas
PCR
		Permite a amplificação de uma porção de DNA específica
Resultado...
3- DNA FINGERPRINTING
O que é...
		Técnica que permite separar amostras de moléculas carregadas eletricamente, através de uma diferença de potencial
Eletroforese
		Fragmentos migram inversamente proporcional ao seu tamanho.
Paternidade
Teste de DNA
	Teste de paternidade;
	Identificação de autores de crimes;
	Prova de laços de parentesco;
	Identificação de cadáveres e fósseis.
Utilidades
4. CLONAGEM REPRODUTIVA
	Clone (grego:klon, broto, ramo)
	População	de	geneticamente	idênticos,	produzidos assexuadamente ou a partir de progenitor comum;
	Cópia	idêntica	de	moléculas,	células,	tecidos	e	organismos adultos.
		Ex: população de bactérias, plantas
Clonagem
		Aumentar a chances de gravidez em pessoas submetidas à fertilização in vitro;
		Adulto ter gêmeo idêntico como seu próprio filho;
	“Vida eterna” – A ilha, O 8º dia.
Usos	e aplicações
Clonagem Reprodutiva
Telômeros
	A cada divisão celular, a extremidade dos cromossomos, os telômeros, encurtam-se;
	A redução do tamanho do telômero está associada à senescência (envelhecimento).
	O tamanho do telômero forma um relógio biológico para nossas células.
5. CLONAGEM TERAPÊUTICA
CLONAGEM TERAPÊUTICA
		Vítimas de infarto receberiam implante de células musculares cardíacas;
		Pessoas com mal de Parkinson ou mal de Alzheimer receberiam neurônios sadios;
		Desafio: É preciso conhecer o processo de diferenciação, depois reproduzir toda a delicada operação físico-química em laboratório.
Usos	e aplicações
6. Terapia	gênica
	Introdução de genes sadios para tratamento ou cura de doenças genéticas;
Terapia	Gênica
Edição	de genes CRISPR/CAS9
		Clustered	Regularly	Interspaced	Short	Palindromic Repeats (CRISPR)
	Repetições	Palindrômicas	Curtas
Agrupadas	e
Regularmente Interespaçadas
		Mecanismo	originalmente	isolado	à	partir	de bactérias.
		Proteção contra ataque de bacteriófagos.
	Seu uso permite a edição seletiva de genes.
Modo	de ação
Usos	e aplicações
	Edição de DNA;
		Cura	de	doenças	genéticas	–	Anemia	falciforme, câncer, fibrose cística...
		Prevenção de doenças – Câncer, infarto, Doença de Huntington...
	Eliminação de infecções virais – HIV, Hepatite...
		Escolha	de	características	do	embrião	–	DILEMA ÉTICO
Eliminação	de HIV de células	infectadas
Edição	de embriões	humanos
		Chineses modificaram o g e n e q u e c a u s a a talassemia beta
		Anemia	genética	grave	e 	potencialmente fatal
	8 6	e m b r i õ e s
m o d i f i c a d o s	–	7 1
–	28
sobreviver am foram alterados.
Edição	de embriões	humanos
	Implicações éticas: Bebê encomendado
Criança	com três	pais	biológicos
	Doença letal
		Gene presente em 	DNA mitocondrial.
	Mitocôndria:
	Respiração celular
Criança	com três	pais	biológicos
		Mitocôndria 	DNA matrilinear (exclusivamente materno)
+	=
Criança	com três	pais	biológicos
		Mitocôndria 	DNA matrilinear (exclusivamente materno)
+
40 anos ou +
MUTAÇÃO
Criança	com três	pais	biológicos
		Mitocôndria 	DNA matrilinear (exclusivamente materno)
+	=
40 anos ou +
40 anos ou +
Criança	com três	pais	biológicos
7. Projeto	Genoma	e Sequenciamento
	Localização nos cromossomos humanos
de	todos	os	genes	responsáveis	pelas	características normais e patológicas;
		Mapeamento	e	sequenciamento	de	3	bilhões	de pares de bases que formam o genoma humano;
	Doenças genéticas conhecidas: seis mil.
Projeto	Genoma	Humano
Projeto	Genoma	Humano
Maia, L.C.
Sequenciamento	de genomas
Sequenciamentos
Análise de polimorfismos
Análise de polimorfismos
Disponível em : http://www.nytimes.com/2013/05/14/opinion/my-medical choice.html?_r=0
Análise de polimorfismos	- Risco	à doenças
Sequenciamento	de DNA
	B a r a te m e n to	e	r a p i d e z	n o s sequenciamentos.
		O projeto Genoma Humano custou $3 	bilhões e demorou 12 anos (1991-2003).
	O sequenciamento do genoma do James 	Watson’s em 2007 custou $2 milhões e 	demorou 2 meses
	Hoje, o sequenciamento de um genoma 	humano custa algo em todo de $100.000 	e leva um mês para ser concluido.
	O Archon X prize: $10 milhões se 	sequenciar 100 genomas humanos em 10 	dias, com um custo de $10.000 por 	genoma.

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