TRABALHO DE GÉNETICA Slide CRISPRCas9

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Gabrielle Moura, Mariana Louzada e Yanaê Aparecida 
CRISPR/Cas9
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CONCEITOS
 Na década de 1980, foi identificado no genoma da bactéria Escherichia coli uma região incomum, na qual uma sequência bastante variável era intercalada com uma sequência repetida com função desconhecida.
 Em 2005, foi reconhecido que as sequências variáveis eram de origem extracromossomal. 
Atuando contra fagos e plasmídeos (mecanismo de defesa);
Dando início ao sistema CRISPR (Repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente interespaçada) e Cas (Proteína associada).
Yanaê
 Na década de 1980, foi identificado no genoma da bactéria Escherichia coli uma região incomum, na qual uma sequência bastante variável era intercalada com uma sequência repetida com função desconhecida. 
Em 2005, foi postulado que as sequências variáveis eram de origem extracromossomal, atuando como uma memória contra fagos (vírus que infecta apenas bactérias) e plasmídeos (molécula de DNA que se replica autonomamente em células bacterianas hospedeiras). Dando início ao sistema CRISPR (Repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente interespaçada) e Cas (Proteína associada), que atua desde 2012 como umas das principais ferramentas biotecnológicas de edição genômica
PALINDRÔMICA: é uma palavra, frase ou qualquer outra sequência de unidades
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CONCEITOS
Figura 1: Plasmídeo 
Figura 2: Bacteriófago 
Fonte: BIOLOGIAONLINE, 2018.
Fonte: TODOESTUDO, 2018 (Adaptado).
Yanaê
Explicar quando falar sobre
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CONCEITOS
 CRISPR/Cas9 é uma técnica precisa, potente e de baixo custo;
 A técnica possui a colaboração da proteína Cas9 e de um RNA-guia;
 Se inspira em um sistema bacteriológico;
Apesar de apresentarem semelhanças mecanísticas, existe uma grande variedade nos sistemas CRISPR/Cas, encontrados em diferentes bactérias. 
 O sistema CRISPR/Cas tipo II.
Yanaê
Crispr/Cas9: trata-se de uma técnica, precisa e potente, que faz a correção de um ou mais genes em qualquer célula viva
A técnica usa a colaboração da proteína Cas 9 e de um RNA-guia (pequena molécula-guia constituída por material genético
Se inspira em um sistema bacteriológico chamado Crispr, presente em cerca da metade das bactérias: entre uma sequência repetida e a outra existem trechos de Dna que “arquivam” os trechos de vírus que atacaram as bactérias. Usando esses dados como pró-memória, as proteínas Cas identificam e atacam os vírus que possuem aquele trecho de Dna e o degradam.
O sistema CRISPR/Cas tipo II proveniente da bactéria Streptococcus pyogenes é o mais estudado devido à sua menor complexidade mecanística e uma fácil aplicação em terapia génica.
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MECANISMOS DE FUNCIONAMENTO
Fonte: TUFS, 2016 (ADAPTADO).
MARI
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MECANISMOS DE FUNCIONAMENTO
 Cas9 permite a exploração de qualquer DNA;
 Modificar todos os genes desejados; 
 Cancelamento de genes;
 Introduzir em um genoma um segmento estranho a ele; 
 Corrigir genes modificados;
MARI
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APLICAÇÕES ATUAIS DA CRISPR
 É aplicada na medicina, biologia e tecnologia; 
 É usada para estudar as funções de alguns genes;
 Compreende quais são as parentelas de grupos de animais;
 A nível prático, modifica os fermentos de maneira que produzam biocombustíveis, ou para produção de organismos de interesse agrícola.
(PELLEGRINI, 2017)
MARI
É usada, por exemplo, para se estudar as funções de alguns genes, eliminando-os do genoma de algumas formas de vida e observando em seguida para ver o que acontece. 
compreender quais são as parentelas de grupos de animais modificando o patrimônio genético deles. 
a nível prático, modifica os fermentos de maneira que produzam biocombustíveis, ou para produção de organismos de interesse agrícola trocando os genes com outros, considerados mais úteis, tomados das diferentes variedades daquela espécie.
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APLICAÇÕES NA VETERINÁRIA
 No Mundo: 
 Estado americano de Massachussets.
Pesquisadores buscam tornar órgãos suínos seguros para serem implantados em seres humanos; 
Utilização do CRISPR para retirar o retrovírus do DNA de suínos; 
Retrovírus = Pervs  semelhante ao vírus da AIDS;
São capazes de infectar células humanas; 
Retirar parte do DNA que apresenta o retrovírus e fazer uma correção; 
100% de êxito. 
(LUSA, 2017)
MUNDO: MARI
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APLICAÇÕES NA VETERINÁRIA
 No Brasil:
A Embrapa lidera as pesquisas de CRISPR no país.
Visa retirar da oleaginosa fatores antinutricionais;
Desenvolvimento de vacas leiteiras sem chifres;
A UFRGS e PUCRS 
Pesquisas para aumentar a massa muscular de ovinos da raça merino australiano. 
(COLUSSI, 2018)
BRASIL: GABI
Embrapa lidera as pesquisas de CRISPR no país. 
 > Visa retirar da oleaginosa (São vegetais que possuem óleos e gorduras que podem ser extraídos: milho, soja...) fatores antinutricionais, que dificultam o aproveitamento de proteínas na ração animal. 
 > Produção de vacas leiteiras da raça sem chifres para avanços no bem-estar animal, no qual poupa os animais de retirar fisicamente Nos EUA, Eles fizeram isso usando a edição gênica para replicar a mutação que ocorre naturalmente no gado de corte da raça Angus que não desenvolvem chifres
A UFRGS e a PUCRS pesquisam para aumentar a massa muscular de ovinos da raça merino australiano, normalmente direcionados
à produção de lã. Dessa forma, os animais aumentariam a dupla aptidão, continuando com a lã, mas produzindo mais volume de carne. (DUPLA APTIDÃO)
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ANEMIA FALCIFORME/CRISPR
Fonte: CÂMARA, 2016.
GABI
RNA-guia pode ser produzido em laboratório, de acordo com a necessidade do pesquisador, para identificar uma sequência de DNA de interesse
Troca da hemoglobina A pela hemoglobina S: mutação no sexto códon do gene da betaglobina, no cromossomo 11, com substituição da adenina pela timina, gerando o aminoácido valina em vez de glutamina.
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ANEMIA FALCIFORME/CRISPR
Fonte: BIOTEC, 2015.
GABI
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ANEMIA FALCIFORME/CRISPR
Fonte: BIOTEC, 2015.
GABI
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ANEMIA FALCIFORME/CRISPR
Fonte: BIOTEC, 2015.
GABI
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ANEMIA FALCIFORME/CRISPR
Fonte: BIOTEC, 2015.
GABI
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ANEMIA FALCIFORME/CRISPR
Fonte: BIOTEC, 2015.
GABI
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ANEMIA FALCIFORME/CRISPR
Fonte: BIOTEC, 2015.
GABI
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ESTÁ LONGE DE SER LIVRE DE ERROS...
 Camundongos.
 Mutação com mudança de fase.
Fonte: APRENDENDOBIOLOGIA, 2017.
(NASCIMENTO, 2017)
Yanaê
Mutação com mudança de fase: 
Inserção e deleção de bases e ocorrem durante a replicação e transcrição
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REFERÊNCIAS
COLUSSI, Joana. Edição de DNA em plantas e animais promete revolucionar o campo, 2018.
Disponível em: <https://gauchazh.clicrbs.com.br/economia/campo-e-lavoura/noticia/2018/06/edicao-de-dna-em-plantas-e-animais-promete-revolucionar-o-campo-cji69j8my0etc01qo8vhjwe04.html>.
Acesso em: 02 de outubro de 2018.
GONÇALVES, G. A. R. G.; PAIVA, R. M. A. Terapia gênica: avanços, desafios e perspectivas, 2017.
Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/eins/v15n3/pt_1679-4508-eins-15-03-0369.pdf>.
Acesso em: 02 de outubro de 2018. 
LOPES, R. J. Cientistas usam nova técnica de edição de DNA para eliminar vírus de porcos, 2017.
Disponível em: <https://www1.folha.uol.com.br/ciencia/2017/08/1908823-cientistas-usam-nova-tecnica-de-edicao-de-dna-para-eliminar-virus-de-porcos.shtml>.
Acesso em: 02 de outubro de 2018.
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REFERÊNCIAS
LUSA. CRISPR: Genoma do porco modificado para eliminar vírus, 2017.
Disponível em: <https://www.publico.pt/2017/08/10/ciencia/noticia/genoma-do-porco-modificado-para-eliminar-virus-1782013>.
Acesso em: 02 de outubro de 2018. 
PELLEGRINI, Luis. Edição do genoma. O que é, afinal, a técnica Crispr, 2017.
Disponível em: <http://www.luispellegrini.com.br/edicao-do-genoma-o-que-e-afinal-a-tecnica-crispr/>.
Acesso em: 02 de outubro de 2018. 
RAMOS, A. D. R. CRISPR/Cas9: uma ferramenta de edição genética para investigação e novas terapias. Faculdade de Farmácia da Universidade de Coimbra. 2016.
Disponível em: <https://estudogeral.uc.pt/bitstream/10316/42065/1/MONO-DAVID.pdf>.
Acesso em: 02 de outubro de2018.
NASCIMENTO, Cristiano. CRISPR pode gerar centenas de mutações inesperadas no genoma, 2017.
Disponível em: <https://www.cienciarepensada.com.br/single-post/2017/08/04/CRISPR-pode-gerar-centenas-de-muta%C3%A7%C3%B5es-inesperadas-no-genoma-afirma-novo-estudo>.
Acesso em: 03 de outubro de 2018
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OBRIGADA!!!
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