Biotecnologia vermelha

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O potencial biotecnológico dos bacteriófagos na deteção e controlo de bactérias patogénicas
Biotecnologia Vermelha
Sandywellen Reis, 38717 
Catarina Mendes, 40220 
Rita Ramos, 40271 
 
 
Professor: Cristina Dias-Cabral 
Seminário em âmbito da unidade curricular de Perspetivas em Biotecnologia 
O potencial biotecnológico dos bacteriófagos na deteção e controlo de bactérias patogénicas: Biotecnologia Vermelha
Introdução
 
O que é a biotecnologia vermelha?
Processo que utiliza organismos de forma a melhorar os cuidados de saúde, e qualidade de vida. 
Exemplos:
Testes genéticos
Terapia génica
Processo ‘’tradicional’’
Manipulação DNA
Introdução
 
O potencial biotecnológico dos bacteriófagos na deteção e controlo de bactérias patogénicas: Biotecnologia Vermelha
Aplicações:
Insulina
Produção anticorpos monoclonais
DNA Recombinante
Vetor plasmídeo
O potencial biotecnológico dos bacteriófagos na deteção e controlo de bactérias patogénicas: Biotecnologia Vermelha
Cabeça
Cauda
Fibras de cauda
Cápside
Material genético
Bainha contrátil
Placa basal
Proteção
Suporte
Transferência
Reconhecimento 
Proteínas
Fibras da cauda – estruturas constituídas por proteínas envolvidas no reconhecimento e ligação do fago ao hospedeiro
Placa basal – estrutura responsável pela transferência do material genético para o interior da bactéria hospedeira
Cápside – estrutura constituída por proteínas estruturais que envolve o material genético 
Cauda – estrutura constituída por um tubo rígido envolvido numa bainha contrátil
Características estruturais e funcionais e classificação dos bacteriófagos 
O potencial biotecnológico dos bacteriófagos na deteção e controlo de bactérias patogénicas: Biotecnologia Vermelha
Características estruturais e funcionais e classificação dos bacteriófagos 
 Caudovirales 
Myoviridae
Siphoviridae
Podoviridae
Ex.: Fago T4
Ex.: Fago 
lambda
Ex.: Fago T7
Cerca de 96%, apresentam cauda, pertencendo à ordem Caudovirales
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Interação fago-hospedeiro
Reconhecimento
Posicionamento 
(da placa basal)
Lise celular
Ligação proteína- recetor
Mudança conformacional 
Entrada material genético
contração da bainha
entrada do tubo da cauda na membrana da célula hospedeira 
Infeção célula hospedeira
isto é
ou seja
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Intervenção das endolisinas na lise de bactérias
 
As endolisinas ou lisinas são hidrolises da parede celular bacteriana.
Lise é o processo de rotura ou dissolução da membrana plasmática ou da parede bacteriana.
Estas enzimas tem uma ação especifica na parede da bactéria pois, através da degradação dos peptidoglianos, esta consegue romper a membrana da bactéria permitindo a infeção de outras células.
O potencial biotecnológico dos bacteriófagos na deteção e controlo de bactérias patogénicas: Biotecnologia Vermelha
Terapia fágica: Resistência bacteriana
 
A terapia fágica consiste na aplicação de bacteriófagos na sua totalidade ou de produtos por eles produzidos, como agentes antibacterianos para combater infeções.
Foi descoberta em 1915 por um microbiólogo britânico, quando este tentava cultivar vírus em meios de cultura artificiais. 
Atualmente, as estirpes bacterianas são consideradas alternativas ao uso de antibióticos.
O potencial biotecnológico dos bacteriófagos na deteção e controlo de bactérias patogénicas: Biotecnologia Vermelha
Deteção e controlo de patogénicos: Utilização de fagos como intermediários no rastreamento de anticorpos e péptidos 
 
Phage Display
 Utilização de proteínas recombinantes e a sua fusão à cápside do fago como parte integrante.
Obtenção de reservatórios com elevadas quantidades de diferentes tipos de péptidos e proteínas.
Biopanning
Cultura de fagos, após a fusão deste com uma proteína recombinante (Phage Display).
Usada maioritariamente na purificação de anticorpos e para aplicação direta em bactérias como E. coli.
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Biopanning
Incubação
Os fagos são colocados em incubação juntamente com um fator imobilizador.
Lavagem
Remoção dos fagos inativos.
Diluição
É adicionado um ácido ou é provocado um aumento do teor de sais.
Infeção
Organismo hospedeiro é infetado com o fago.
Utilização de fagos como vetores de vacinas de proteínas ou DNA
 
O potencial biotecnológico dos bacteriófagos na deteção e controlo de bactérias patogénicas: Biotecnologia Vermelha
O gene da vacina é clonado num bacteriófago lambda e as partículas de fago purificadas são injetadas no hospedeiro. O revestimento protege o DNA da degradação e, à medida que atua, direciona a vacina para as células apresentadoras de antígenos.
Recentemente, a possibilidade de produzir um fago híbrido foi proposta. Uma vacina de DNA, contida na partícula de fago sob o promotor eucariótico, e uma variante de exibição de fago do mesmo antígeno, está presente na superfície do fago. Tal vacina direcionaria eficazmente os sistemas imunológicos (humoral e celular).
O potencial biotecnológico dos bacteriófagos na deteção e controlo de bactérias patogénicas: Biotecnologia Vermelha
Conclusão
 
Os bacteriófagos representam uma mais valia no campo da investigação.
Diversos estudos vêm sendo desenvolvidos com o intuito principal de conhecer os mecanismos de infeção dos bacteriófagos.
A descoberta destes organismos permitiu revolucionar áreas como a microbiologia e a genética e, certamente, a continuação do seu estudo é fundamental como vetor de rastreamento de aplicações futuras.