Biotecnologia: Manipulação de Genomas e Novos Produtos

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Universidade Federal de Goiás
Alterações do genoma e novos produtos da Biotecnologia
Débora Maria
Matteus Miranda
Suelen Vaz
Thuany Cristina
O que é Biotecnologia?
"Biotecnologia define-se pelo uso de conhecimentos sobre os processos biológicos e sobre as propriedades dos seres vivos, com o fim de resolver problemas e criar produtos de utilidade."
Podemos entender os genomas, como também modificá-los
- Construir Organismos
- Produtos Farmacêuticos
Clonagem de Plantas com ajuda de bactérias parasitas
Introdução de DNA recombinante em plantas
- Alteração no perfil nutricional
- Produção de grãos 
- Resistências a estresses ambientais
Grande desafio é introduzir DNA nas células de plantas
Clonagem de Plantas com ajuda de bactérias parasitas
Bactéria Agrobacterium tumefaciens
	- Contém Plasmídio Ti (200.000pb)
- Transfere do T-DNA (seg. 23.000 pb) da A. tumefaciens para o cromossomo da célula da planta (Acetossiringona)
	- dependente de 25pb
- T-DNA codifica enzimas que beneficiam as bactérias (auxinas e citocininas), (opinas)
(a) O plasmídio Ti de Agrobacterium tumefaciens
(b) Células de plantas danificada produzem e liberam o composto fenólico acetossiringona.
Clonagem de Plantas com ajuda de bactérias parasitas
Transferência do DNA recombinante ao invés do T-DNA
Utilização de dois diferentes plasmídeos recombinantes
	- Plasmídeo Ti do qual o segmento T-DNA foi removido em laboratório 
- Plasmídeo recombinante contendo o gene de interesse e um gene de resistência à canamicina entre as repetições de 25 pb do T-DNA
Clonagem de Plantas com ajuda de bactérias parasitas
A. tumefaciens é usada para infectar uma folha
Alteração do gene vir do plasmidio Ti direcionam a transformação das células das plantas pelo genes exógenos
Placas com ágar contendo canamicina e hormônios de crescimento
A) Plasmídio Ti sem o T-DNA
B) Plasmídio recombinante contendo o gene de resistência à canamicina entre as repetições de 25 pb do T-DNA
Manipulação de genomas de células animais
Não existe nenhum vetor adequado, tipo plasmídeo, para introduzir o DNA na célula animal, daí a transformação geralmente requer a integração do DNA no cromossomo da célula hospedeira.
Métodos disponíveis para transportar o DNA a uma célula animal variam em eficácia e conveniência
Manipulação de genomas de células animais
Microinjeção : Injeção do DNA diretamente no núcleo, usando uma agulha bem fina.
Camundongos transgênicos são produzidos com grande variação genética
Caminho para a terapia gênica humana
Manipulação de genomas de células animais
Métodos mais eficazes e amplamente utilizados
para transformar células animais dependem de:
Lipossomos;
Vetores Virais;
- Retrovírus
 - Adenovírus
Uso de Vetores retrovirais na clonagem de células de mamíferos.
Novos produtos farmacêuticos 
Identificaram uma enzima ou um receptor envolvido no processo e descobrindo um inibidor que interfira em sua ação
Proteômica
Urotensina II
Associação entre a urotensinaII com o GPR14
Tecnologia do DNA recombinante e seus produtos
Proteínas comercialmente uteis
Finalidades para micro-organismos
Construção de plantas e animais com características uteis
Agricultura e medicina
Industria farmacêutica 
Conclusão
Modificar genoma de todas as espécies
Introdução de novas características de plantas
Proporcionar novos métodos para a terapia gênica
Descoberta de novas drogas e outros produtos tecnológicos
Referências
Princípios de bioquimica de Lehninger/David L. Nelson, Michael M. Cox; coordenação da tradução: Fabiana Horn; revisão técnica: Carla Dalmaz, Sandra Estrazulas Farias. – 5. ed. – Porto alegre : Artmed, 2011
Perguntas
	Cite dois métodos utilizados para transportar DNA recombinante a uma célula animal e quais são suas vantagens e desvantagens.
	 Microinjeção é um método bem sucedido que requer praticantes habilidosos, porém, o numero total de células que podem ser tratadas é pequeno, pois cada um precisa ser injetada individualmente.
Vetores virais são mais eficientes para transferência de DNA pois possuem mecanismos mais eficaz para introduzir seus ácidos nucleicos nas células e vários tipos também possuem mecanismos para integrar seu DNA ao cromossomo da célula hospedeira. Mesmo quando o DNA exógeno contem uma sequencia semelhante a uma sequencia em seu cromossomo hospedeiro, permitindo que aquela posição seja atingida, os integrantes não homólogos são muito mais numeroso do que os homólogos. Caso estes eventos interrompam genes essenciais as vezes pode haver alterações das funções celulares.
Pergunta
Explique de maneira sucinta a transferência de DNA para células de plantas pela bactéria Agrobacterium tumefaciem.
Esta bactéria invade plantas pelo local do dano induzindo as células de plantas danificadas produzirem e liberam um composto chamado fenólico acetossiringona. Quando A. tumefaciens detecta esse composto, os genes vir codificam enzimas necessárias para introduzir o segmento T-DNA do plastídio Ti no genoma de células da planta, onde é convertido em DNA de fita dupla e integrado ao cromossomo vegetal. O T-DNA codifica enzimas que sintetizam hormônios de crescimento (auxinas e citocininas) e opinas. A expressão dos genes do T-DNA pelas células transformadas da planta leva ao crescimento análogo da célula da planta (formação de tumor) e ao desvio de nutrientes da células vegetais as bactérias invasoras