Biotec

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FARMÁCIA
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA
BIOTECNOLOGIA FARMACÊUTICA
INTRODUÇÃO
A biotecnologia se desenvolveu a partir de observações e das aplicações destas
observações em um cenário prático, conforme as necessidades das pessoas em um
determinado contexto, com o intuito de solucionar problemas e contribuir com a
melhoria de produtos e serviços. O aumento de sua complexidade se deu com a
evolução de novas tecnologias associada à expansão do conhecimento científico.
Biotecnologia trata-se do emprego de técnicas laboratoriais e processos industriais
para produzir biofármacos, sejam eles hormônios, anticorpos monoclonais, enzimas,
entre outros. Permite o desenvolvimento e a produção de novas substâncias que foram
anteriormente além das capacidades das tecnologias tradicionais. Este processo inclui
a concepção e a produção de novos medicamentos, com maior eficácia e
especificidade e, consequentemente, menos efeitos colaterais. A Biotecnologia na
saúde tem acelerado o diagnóstico e tratamento de doenças. Além dos produtos
disponíveis, a biologia sintética abrirá um novo mundo no entendimento de diferentes
vírus e produção de vacinas, com avanços significativos na saúde humana. Segundo a
Convenção sobre Diversidade Biológica da ONU (1992), a Biotecnologia é entendida
como qualquer aplicação tecnológica que use sistemas biológicos, organismos vivos ou
derivados destes, para fazer ou modificar produtos ou processos para usos específicos.
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**Aula 1 – Roteiro 1: Extração de DNA de Morango e Verificação de Integridade do
DNA por Espectrofotômetro**
Objetivo: Explicar a função do DNA em diferentes células e seus prováveis usos na
biologia molecular e biotecnologia. Explicar a extração de DNA desta aula e comparar
com a que é realizada em laboratório de pesquisa. Explicar os procedimentos mais
rotineiros de clonagem molecular usando a técnica de DNA recombinante. Discutir o
efeito hipocrômico do DNA e pureza de DNA.
Procedimento:
1. Foram separados 4 morangos e macerados em gral com pistilo.
Fonte: Acervo próprio.
Processo de maceração dos morangos.
Separou-se 2 tubos Falcon e adicionou-se 4 ml do macerado, completando com 12 ml
de solução lise.
Fonte: Acervo próprio.
Morango macerado com solução lise.
A fim de melhorar a lise, os tubos foram colocados em banho-maria por 10 minutos.
Fonte: Acervo próprio.
Tubos em banho-maria para completa lise.
Com a mistura obtida, foi realizada a filtração de 5 ml de amostra em um tubo e
posteriormente acrescentado etanol absoluto até completar o volume de 15 ml. Após
esse processo, deixou-se a amostra no freezer por cerca de 1 h 30 min.
Fonte: Acervo próprio.
Processo de filtração e adição de etanol absoluto.
Após retirar do freezer, os tubos foram centrifugados por 5 min.
Fonte: Acervo próprio.
Centrifugação dos tubos.
O álcool foi descartado e foi feita uma segunda lavagem com álcool 70%. Após
secagem, foi adicionada uma solução tampão e agitado vagarosamente. Descartou-se
o sobrenadante. Em 2 tubos eppendorf, foi preparado o inóculo de DNA composto de:
2µl DNA, 6 µl de H2O e 2 µl de leading buffer.
Fonte: Acervo próprio.
Tubos eppendorf contendo DNA.
Em paralelo ao preparo do inóculo de DNA, foi realizado o preparo do gel de agarose,
sendo 1 g de agarose para 1000 ml de TBE.
Fonte: Acervo próprio.
Resultados e Discussão:
O experimento trata-se de uma extração de DNA de uma célula vegetal composta por
uma parede rígida, porém permeável, e membrana lipídica composta por um núcleo
que contém o DNA. Junto com essa molécula de DNA existem proteínas histônicas e
não-histônicas, e essa junção é chamada de cromatina. Através desse mecanismo, é
possível que o material genético passe para o meio extracelular através do rompimento
das membranas lipídicas, purificação e reintegração.
Durante o processo de maceração dos morangos, as membranas celulares foram
rompidas e tivemos acesso ao DNA + proteínas. Para visualização da cromatina, é
necessário o uso de um microscópio eletrônico. Para remoção das proteínas, é
necessário que ocorra uma reação para tornar o DNA puro. No experimento, não foi
obtido o DNA puro por se tratar de um experimento didático, sendo visualizado o DNA,
proteínas, resíduos celulares.
A primeira etapa para remoção das membranas lipídicas é o uso do detergente
purificado que, com a ação mecânica, age diretamente na remoção das membranas,
libertando o DNA do núcleo. Foi utilizada uma solução de cloreto de sódio que, na
suspensão, se torna livre com cargas positivas interagindo com as cargas negativas do
fosfato, fazendo com que o DNA livre se grude no sódio. No laboratório, foi usada a
solução lise composta de água, detergente e cloreto de sódio. Essa junção provoca
visualmente um grumo. Em seguida, centrifugou-se o material e foi utilizado o álcool
gelado, onde ocorre a desidratação e ajuda a reação a acontecer mais rápido. Depois
da lavagem com álcool 70%, obteve-se a formação dos pellets onde se encontra o
DNA + proteínas + resíduos. Para reidratar o DNA, é utilizada água ou solução tampão
PE. Outra etapa do processo é a replicação de DNA, denominada PCR (reação em
cadeia da polimerase), muito utilizada para sequenciamento de DNA e descoberta de
novas técnicas biotecnológicas. Para quantificar o DNA e saber se a técnica foi
eficiente, foi utilizada a técnica de eletroforese utilizando o gel de agarose, onde
através de poços é inserido o material de interesse e separação através do seu
tamanho e carga, onde é aplicada uma corrente elétrica. As moléculas, portanto,
tendem a discorrer em diferentes direções e velocidades, permitindo que sejam
separadas.
Questões:
1. Por que é necessário macerar o morango?
A maceração do morango provoca uma ação mecânica responsável por remover as
membranas lipídicas.
2. Em que etapa do procedimento ocorre o rompimento das membranas das células do
morango?
As membranas foram rompidas no momento da maceração do morango, seguida da
adição da solução lise (composta pelo detergente).
3. Qual a função do sal de cozinha?
O cloreto de sódio tem função de se juntar com as cargas negativas do DNA,
formando grumos.
4. Qual o papel do álcool?
O álcool promove a desidratação, facilitando o processo de extração.
5. Por que você não pode ver a dupla hélice do DNA extraído?
A dupla hélice só pode ser vista em microscópio eletrônico, denominada cromatina
composta de DNA + proteínas.
6. Considerando os procedimentos de extração do DNA genômico, você espera obtê-lo
sem quebras mecânicas ou químicas?
Não é possível obter DNA sem processos mecânicos e/ou químicos.
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**Aula 1 - Roteiro 2: Observação de Leveduras**
Para a produção de energia (ATP), os microrganismos necessitam consumir nutrientes
para o seu metabolismo. A fonte de energia mais facilmente consumida por eles é a
glicose, que pode ser utilizada por dois processos: a respiração e a fermentação. As
leveduras são tipos de fungos de tamanhos e formas variados que se multiplicam
rapidamente e realizam respiração anaeróbica, ou participam do processo de
fermentação. Os tipos de fermentação são:
- **Alcoólica**: Utilizada na produção de cervejas e vinhos, produz etanol + CO2
através da descarboxilação do ácido pirúvico realizada pela levedura Saccharomyces
cerevisiae.
- **Lática**: Utilizada na produção de leites e iogurtes, é a fermentação realizada por
bactérias (lactobacilos), onde a glicólise tem como mediador a glicose ou a galactose
que é obtida na quebra da lactose. Há formação do ácido pirúvico, ATP e NADH2.
- **Acética**: É transformada pelo contato do etanol com as bactérias dos grupos
Pseudomonadaceae, Acetobacter ou Gluconobacter, obtendo como componente final o
ácido acético transformado por oxidação (ENNY e GUERREIRO, 2022).
Os processos fermentativos podem ser classificados quanto à presença de oxigênio,
que são os aeróbios, presentes na fermentação acética, ou os anaeróbios, com
ausência de oxigênio, presentes na fermentação alcoólica.
Procedimento:
A. Observação macroscópica: Após abertura das embalagens, observou-se e
comparou-seos seguintes aspectos dos fermentos seco e fresco:
- **Fermento fresco**: Textura pastosa; cor palha; cheiro de pão.
- **Fermento seco**: Textura seca granulosa; cor bege; sem cheiro.
B. Observação das colônias crescidas em placa de Petri: Observou-se as colônias de
leveduras Saccharomyces cerevisiae crescidas em placa de Petri, com crescimento
abundante,
e com cheiro de pão, lembrando uma cultura de levedura.
C. Preparação de lâmina de microscópio e observação das leveduras: Realizou-se o
esfregaço da colônia de levedura e observou-se a presença de leveduras por
microscópio ótico, sendo as estruturas identificadas como sendo células de leveduras.
D. Comparação dos fermentos: Foi comparado a colônia de levedura seca com a
fresca, e discutido os aspectos morfológicos, metabólicos e fermentativos.
Resultados e Discussão:
1. Quais diferenças foram encontradas entre os fermentos fresco e seco?
- O fermento fresco apresenta textura pastosa, cor palha e cheiro de pão, enquanto o
fermento seco é granuloso, com cor bege e sem cheiro.
2. Qual é a importância da fermentação alcoólica?
- A fermentação alcoólica é importante na produção de bebidas alcoólicas como
cerveja e vinho, além de ser utilizada na produção de biocombustíveis e alimentos
como pão e bolos.
3. Como ocorre a fermentação alcoólica nas leveduras?
- A fermentação alcoólica ocorre através da quebra de glicose pelas leveduras,
produzindo etanol e dióxido de carbono como produtos finais, além de energia na forma
de ATP.
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**REFERÊNCIAS**
ENNY, Júlio; GUERREIRO, Pedro. Biotecnologia na Produção de Alimentos: Técnicas
de Fermentação e Seus Usos. 2022. In: Revista de Biotecnologia. Disponível em:
https://revistabiotecnologia.org.br/artigos/biotecnologia-na-producao-de-alimentos.
Acesso em: 20 jul. 2024.
SILVA, Maria C.; PEREIRA, Joana M. Biotecnologia: Da Pesquisa à Aplicação
Industrial. 2021. São Paulo: Editora Científica.