Biotecnologia: Métodos e Conceitos

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BIOTECNOLOGIA 
UNIDADE 1 
SEÇÃO 2  ATIV 1 
** Desenvolvida por Arne Teselius em 1937, a eletroforese no início foi empregada para separação de proteínas. Atualmente, a eletroforese é usada também para estudos de ácidos nucleicos. Na visualização de material genético, seja um ácido desoxirribonucleico ou ribonucleico (DNA ou RNA), utiliza-se um gel de agarose, que funciona como uma malha para separação do material genético.
Resposta: V - F - F - V - V
** O projeto genoma humano surgiu em 1990 como uma colaboração internacional com o objetivo de realizar o sequenciamento completo do genoma humano. Esse projeto permitiu a identificação de milhares de genes e a compreensão de inúmeras doenças de origem genética.
RESPOSTA: Apenas as alternativas I e II estão corretas.
** As enzimas que serão abordadas nessa questão possuem a capacidade de reconhecer uma região específica de bases nitrogenadas em uma molécula de DNA, clivando a molécula naquela seqüência, sendo que diferentes enzimas reconhecem e clivam diferentes sítios. Essas enzimas possuem diversas aplicações: análise de cromossomos, análise de sequenciamento de DNA, no isolamento e clonagem de genes, e em técnicas como a RFLP. 
RESPOSTA: endonucleases de restrição, tecnologia do DNA recombinante, DNA ligase.
SEÇÃO 2  ATIV 2
** "A Extração de DNA é muitas vezes o passo inicial em muitos processos de Biologia Molecular, segmentos laboratoriais e investigações forenses. Diversos métodos foram estabelecidos para isolar as moléculas de DNA a partir de materiais biológicos como sangue, saliva, células epiteliais, urina e outros fluidos corporais. O isolamento do DNA ou RNA é um processo de extração desse material que pode ser realizado em qualquer tipo de organismo e através de diferentes tipos de amostra. Existem vários métodos utilizados para realizar a extração DNA e RNA."
RESPOSTA: 3-4-1-2-5. 
** Vamos imaginar uma situação em que você atue como responsável pela extração de material genético no setor de biologia molecular em um Laboratório de Análises Clínicas. Chega uma amostra de soro de um paciente com suspeita de dengue e você extraiu o RNA utilizando um kit comercial. Posteriormente você faz a síntese da molécula de cDNA a partir do RNA e amplifica o DNA por PCR convencional. Após a amplificação por PCR, é possível realizar uma técnica chamada eletroforese.
RESPOSTA:  separar por tamanho os fragmentos de produtos de PCR através de um gel de agarose, permitindo a passagem de uma corrente elétrica usando uma solução tampão.
** Vamos imaginar uma situação em que você atue como responsável pela extração de material genético no setor de biologia molecular em um Laboratório de Análises Clínicas. Chega uma amostra de soro de um paciente com suspeita de chikungunya e você extraiu o RNA utilizando um kit comercial. Posteriormente você faz a síntese da molécula de cDNA a partir do RNA e amplifica o DNA por PCR convencional.
RESPOSTA: Apenas as alternativas III, IV e V estão corretas
SEÇÃO 3 ATIV 1 
** Na década de 90, foram desenvolvidos os sequenciadores automáticos de DNA, e uma explosão de sequencias de material genético começaram a ser geradas, exigindo recursos computacionais cada vez mais eficientes. Para a análise desses dados, o uso de plataformas eficientes torna-se essencial para interpretação dos resultados encontrados. Nesse contexto nasce a bioinformática, através da união da engenharia de softwares, matemática, estatística, ciências da computação e biologia molecular.
RESPOSTA: Apenas as afirmativas II, III e IV estão corretas.
** Organismos geneticamente modificados (OGM) são organismos que sofreram alteração do seu próprio material genético, sua estrutura, função ou expressão. Já os organismos transgênicos tiveram parte do seu material genético modificado pela introdução do material genético de outra espécie.
RESPOSTA: F - V - V - V.
** Vetor de clonagem é um DNA no qual um gene específico é inserido. Os vetores de clonagem possuem a capacidade de autorreplicação e aumento de quantidade, permitindo a produção em maior escala de uma molécula de interesse. Os vetores de clonagem podem ser plasmídeos ou bacteriófagos, por exemplo.
RESPOSTA: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I
SEÇÃO 3 ATIV 2 
** Vamos imaginar que hoje é o seu primeiro dia em um laboratório de biotecnologia vegetal. Como forma de treinamento, você será avaliado de forma prática quanto à sua postura como profissional na manutenção da qualidade laboratorial, visto que o controle de qualidade no laboratório para produção de insumos biotecnológicos é essencial.
RESPOSTA: Apenas as afirmativas I, II e III estão corretas. 
** Vamos imaginar que você está trabalhando em um laboratório de biotecnologia responsável por estudar genes supressores de tumor. Você é responsável por identificar mutações no gene BRCA1, cujas mutações aumentam o risco de uma mulher desenvolver câncer de mama.
RESPOSTA: 1-4-2-3-5. 
** Vamos imaginar que você está trabalhando em um laboratório de biotecnologia responsável pela produção da insulina recombinante, sendo sua função analisar todo o processo de produção e selecionar os clones onde o gene que codifica a proteína da insulina tenha sido inserido corretamente.
RESPOSTA: 2-1-3-5-4.
SEÇÃO 3 ATIV 3
O código genético é um código composto por quatro nucleotídeos (A, T, C, G). Esse código genético forma a molécula de ácido desoxirribonucleico (DNA), que se organiza em formato de dupla hélice. A leitura da fita de DNA é realizada através dos nucleotídeos (de três em três nucleotídeos), que serão traduzidos em RNAm, composto por trincas chamadas de códons (A, G, C, U). A partir do RNAm, ocorrerá a síntese proteica durante a tradução, com a participação do RNAt e dos anticódons, para a produção dos aminoácidos essenciais, sendo possível a síntese de 20 tipos de aminoácidos diferentes.. A partir desse mecanismo, o código genético é caracterizado como sendo um código degenerado.
RESPOSTA: O código genético é degenerado porque existem códons diferentes para codificar um mesmo aminoácido.
Na produção de alimentos, a biotecnologia pode fornecer meios para o aumento da produção agrícola pela aplicação do conhecimento molecular da função dos genes e das redes regulatórias envolvidas na tolerância a estresse, desenvolvimento e crescimento, "desenhando" novas plantas. A transformação genética de plantas cultivadas possibilita a validação funcional de genes individuais selecionados, bem como a exploração direta dos transgênicos no melhoramento genético, visando à inserção de características agronômicas desejáveis."
RESPOSTA: I-3; II-4; III-2; IV-1; V-5
A hibridação é um processo fulcral na área da engenharia genética. A utilização de sondas permite caracterizar e identificar DNA, baseando-se nas propriedades do mesmo, destacando-se o emparelhamento de bases por pontes de hidrogênio e a desnaturação e renaturação das cadeias complementares.
RESPOSTA: Apenas as alternativas I, II e III estão corretas.
A amplificação por PCR revolucionou a manipulação do DNA, pois permitiu a amplificação de um fragmento de DNA específico em milhares de cópias. Essa metodologia tem diversas aplicações na pesquisa científica para estudar determinado gene e no diagnóstico laboratorial de um determinado patógeno.
RESPOSTA: Apenas as alternativas I, III e IV estão corretas. 
Os genes podem ser classificados em famílias gênicas, quando se apresentam com múltiplas cópias ao longo do genoma de uma espécie. Com base na unidade 1, as famílias gênicas podem se diferenciar em famílias gênicas simples e famílias gênicas complexas.
RESPOSTA: Apenas as afirmativas I e II estão corretas. 
UNIDADE 2 
SEÇÃO 1 ATIV 1 
A fome e o desperdício de alimentos são dois dos maiores problemas que o Brasil enfrenta, constituindo-se em um dos paradoxos do nosso país que é um dos maiores exportadores mundias de alimentos, e também é um dos campeões de desperdício. Produzimos cerca de 140 toneladasde alimentos por ano, somos um dos maiores exportadores de produtos agrícolas do mundo, e ao mesmo tempo, temos milhões de excluídos, sem acesso ao alimento em quantidade e/ou qualidade. O desconhecimento dos princípios nutritivos dos alimentos induz ao mau aproveitamento, o que ocasiona o desperdício de toneladas de recursos alimentares."
RESPOSTA: Apenas as afirmativas I, II e III estão corretas. 
O controle de qualidade de alimentos tem como função garantir a fabricação de alimentos de excelente padrão, para fornecer ao consumidor um produto seguro com a finalidade de alimentar e nutrir a população.
RESPOSTA: MAPA e/ou ANVISA
A tecnologia de alimentos tem como base quatro áreas fundamentais da ciência: a nutrição, a química, a biologia e a engenharia, sendo aplicada em 20 tipos de setores diferentes de produção de alimentos: bebidas não alcoólicas, bebidas alcoólicas, amidonaria, leites e derivados, confeitaria, óleos e derivados, ovos e derivados, frutos do mar, frutas e derivados, geleias e doces, nozes e outros grãos, carnes, molhos, açúcar e derivados, hortaliças, ingredientes especiais, alimentos infantis, sopas e sal.
RESPOSTA: É a aplicação de métodos e técnicas para o preparo, armazenamento, processamento, controle, embalagem, distribuição e utilização de alimentos. 
ATIV 2 
Na indústria alimentícia, a análise sensorial é de grande importância por avaliar a aceitabilidade mercadológica e a qualidade do produto, sendo parte inerente ao plano de controle de qualidade de uma indústria.
RESPOSTA: Analisar as características organolépticas dos produtos
O objetivo primário do processamento de alimentos é transformar os alimentos de forma a apresentá-los aos consumidores de forma adequada para o consumo. Nos perigos para a segurança alimentar no processamento de alimentos.
RESPOSTA: 3 – 2 – 1 – 4. 
A tecnologia de alimentos visa sempre à conservação, preocupando-se com a escala de produção, operações e processos envolvidos. Para que um produto alimentício tenha uma boa qualidade é necessário que o mesmo mantenha ao máximo as suas características nutritivas e sensoriais (aroma, sabor e cor), para isto deve-se eliminar os fatores que possam contribuir para a sua deterioração. Os processos de preservação dos alimentos baseiam-se justamente na combinação adequada dos fatores que interferem na sua conservação de forma a tornar e/ou manter as condições intrínsecas e extrínsecas desfavoráveis à degradação dos alimentos
RESPOSTA: I-3; II-4; III-1; IV-2.
SEÇÃO 2 ATIV 1 
A produção de vinagre é conhecida há pelo menos 10 mil anos, quando romanos e gregos o obtinham por fermentação espontânea do vinho deixado em contato com o ar, mas somente cerca de 200 anos, teve início o aprimoramento tecnológico da produção de vinagre.
RESPOSTA: F – V – F- V
O uso de leveduras e bactérias para a produção de alimentos não é ao acaso, esses microrganismos são utilizados na indústria alimentícia porque apresentam algumas características importantes.
RESPOSTA: Apenas as afirmativas I, II e III estão corretas.
O início da biotecnologia em 7000 a.C. é marcado pelo uso da levedura Sacharomyces cerevisiae na fermentação da uva e do trigo para produção de vinho e pão, respectivamente. Já o uso de lactobacilos, bactérias envolvidas na fermentação do leite para produção de queijo, data de 3000 a.C. Naquela época não se sabia da participação de microrganismos na fermentação. Os microrganismos foram descobertos em 1675 por Anton Van Leeuwenhoek, e em 1862 Louis Pasteur descobriu a associação deles com a fermentação.
RESPOSTA: As afirmativas I, III e IV estão corretas.
ATIV 2 
A obtenção de energia na forma de ATP para sobrevivência e metabolismo dos seres eucariontes e procariontes pode ser realizada por respiração aeróbia e fermentação anaeróbica, por exemplo.
Quanto à eficiência energética, assinale a afirmativa verdadeira:
RESPOSTA: A respiração aeróbia é muito mais eficiente do que a fermentação anaeróbia, porque produz 38 ATPs, enquanto a fermentação produz 2 ATPs
Imagine uma situação hipotética em que você é um fiscal da ANVISA e o seu objetivo é fiscalizar uma localidade que diz realizar a plantação de soja não transgênica (soja selvagem) e deseja obter a certificação de qualidade por ser um alimento de origem selvagem, ou seja, não transgênico.
Com base no conhecimento desenvolvido ao longo das unidades, assinale a alternativa correta:
RESPOSTA: A diferenciação da soja transgênica da não transgênica pode ser confirmada através da biologia molecular (extração do material genético e sequenciamento do gene de resistência a um determinado herbicida, por exemplo).
O uso de alimentos transgênicos tem intensificado um longo e intenso debate, com explicações de duas vertentes: uma delas, a favor do seu uso, trata como alternativa viável para o aumento da produtividade agrícola, enquanto a outra, contrária ao seu uso, trata do impacto na saúde humana e ambiental.
RESPOSTA: Apenas as afirmativas I, II, III e IV estão corretas.
ATIV 3 
O pão é o alimento é um dos alimentos mais comuns e baratos de todo o mundo e é considerado como importante fonte de nutrientes. Acredita-se que o pão tenha-se originado há milhares de anos antes de Cristo.
RESPOSTA: 2-3-1. 
Os cereais possuem papel fundamental na alimentação humana, como fonte de nutrientes e fibras, sendo a farinha de trigo, obtida a partir da moagem de grãos de espécies do gênero Triticum, responsável por ocupar o primeiro lugar em volume de produção mundial e diversidade de produtos, como pães, biscoitos, bolos e massas.
RESPOSTA: fermentação alcoólica, leveduras, Saccharomyces cerevisiae, etanol, gás carbônico.
O emprego de microrganismos considerados totalmente seguros para o homem e para os animais, assim como os insumos por eles produzidos, são amplamente empregados nas indústrias alimentícias, sendo a fermentação um desses processos.
RESPOSTA:  I-3; II-4; III-2; IV-1. 
O Brasil é mundialmente reconhecido como líder na produção e eficiência do setor sucroalcooleiro, embora sua liderança não se reflete na mesma medida na responsabilidade social, ambiental e na governança no setor. 
R: 4-1-3-2-6-5.
A produção de leites fermentados, um dos procedimentos mais antigos empregados para a conservação do leite, é praticada há milhares de anos pelos seres humanos. A fermentação deixou de servir apenas como método de conservação, transformando-se numa maneira de ampliar a gama de produtos lácteos.
BALLUS, C.A. et al. Aspectos científicos e tecnológicos do emprego de culturas probióticas na elaboração de produtos lácteos fermentados: revisão. Boletim do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos, v. 28, n. 1, 2010.
R: 3 – 4 – 1 – 2 – 5
A fermentação é um processo biológico que acontece naturalmente e a todo momento, sem a necessidade da intervenção humana. Na história, esse processo não demorou a ser usado em favor da população, por vários motivos: preservação, complexidade de sabor e, em outros casos, álcool. Os produtos elaborados pelo processo de fermentação mais conhecidos são a cerveja e o vinho, mas diversos outras matérias-primas podem ser fermentadas a fim de produzir esse tipo de alimento, como por exemplo: leite (iogurte, kefir), vegetais (chucrute, kimchi), carnes e peixes, grãos, frutas, etc."
R: Apenas as afirmativas II, III e IV estão corretas.
ATIV 4 
A cana de açúcar permite formar dois produtos diferentes: a sacarose e o etanol, sendo a cana de açúcar para produção de álcool o insumo que garante a maior produtividade com custo de produção. O etanol tem sido considerado uma alternativa para diminuir problemas ambientais e energéticos no mundo em razão da escassez e alta dos preços dos combustíveis fósseis e da poluição por eles causada.
R: I – 3; II – 4; III – 2; IV – 5; V- 1.
O processo básico de panificação constitui-se em: mistura, fermentação e assamento. A mistura é a primeira fase do processamento do pão e outros produtos de panificação, e tem como objetivo a misturade todos os ingredientes da formulação e o amassamento até um ponto considerado ideal. A fermentação é uma etapa de descanso da massa, após os impactos mecânicos da(s) etapa(s) anterior(es). Alguns de seus objetivos são: o desenvolvimento do glúten e a produção de sabor e aroma do pão."
R: Apenas as afirmativas I, II e IV estão corretas.
A carne é um alimento com grande valor nutricional, comercial e social, mas apresenta uma limitada validade. Visando a conservação da carne, desde a antiguidade foram desenvolvidos alguns procedimentos para aproveitar seus nutrientes. Um dos produtos obtidos cujos derivados cárneos são matéria-prima é o salame.
R: Apenas as afirmativas I e IV estão corretas
Imagine uma situação hipotética em que você trabalha na EMBRAPA no desenvolvimento de alimentos de origem vegetal enriquecidos com vitamina B12, para que possam ser utilizados por pessoas que não ingerem produtos de origem animal, conhecidos como veganos, ou por pessoas com deficiência de vitamina B12 por motivos diversos.
R: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I. 
Você foi contratado(a) para atuar em uma equipe como o profissional responsável pela controle de qualidade em uma indústria de panificação.
R: Todas as afirmativas estão corretas. 
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