biotecnologia moderna

Prévia do material em texto

BIOTECNOLOGIA 
MODERNA
Prof. Dr. Fabricio Sousa Martins
São técnicas que permitem ao
homem utilizar organismos para
obter produtos de interesse ou
serviços.
Primeiras técnicas:
FUNGOS – pão, vinho, álcool, 
antibióticos
BACTÉRIAS – iogurtes, queijos, 
coalhada. 
HOJE: Engenharia genética.
ENGENHARIA GENÉTICA, 
BIOENGENHARIA OU TECNOLOGIA 
DO DNA RECOMBINANTE
Técnicas para a manipulação do 
DNA para:
identificar, isolar e multiplicar os 
genes dos mais diversos 
organismos.
Elementos para a E. Genética
• Enzimas de restrição
• DNA-ligase
• Clonagem em plasmídeos 
bacterianos
• Plasmídeos recombinantes
• Clonagem em vírus
• Animais e plantas transgênicos
ENZIMA DE RESTRIÇÃO
PLASMÍDEOS
Sequências circulares de DNA. 
Reproduzem-se de forma autônoma;
Encontram-se no citoplasma de certas 
bactérias.
Elementos genéticos 
extracromossômico.
CLONAGEM
• Clone (grego:klon, broto, ramo)
• População de geneticamente idênticos, 
produzidos assexuadamente ou a 
partir de progenitor comum;
• Cópia idêntica de moléculas, células, 
tecidos e organismos adultos.
• Ex: população de bactérias, plantas.
EFEITO
• Aumentar a chances de gravidez em 
pessoas submetidas à fertilização in 
vitro;
• Ter gêmeos idênticos com intervalo de 
tempo;
• Adulto ter gêmeo idêntico como seu 
próprio filho;
• Manter embrião idêntico como 
potencial substituto de uma criança 
que venha a óbito.
• Manter embrião para doação de 
órgãos;
• Fonte potencial de tecido fetal, órgãos 
ou ovários;
• Doação de embriões para outra 
pessoa;
• Venda de embriões;
CLONAGEM TERAPÊUTICA
• Óvulo com núcleo de célula somática é 
cultivado por duas semanas em 
laboratório para desenvolvimento das 
células-tronco (indiferenciadas).
• O grupo de células-tronco seria 
induzido a se desenvolver como um 
tecido ou órgão.
Exemplos
• Vítimas de infarto receberiam implante 
de células musculares cardíacas;
• Pessoas com mal de Parkinson ou mal 
de Alzheimer receberiam neurônios 
sadios;
• É preciso conhecer o processo de 
diferenciação, depois reproduzir toda a 
delicada operação físico-química em 
laboratório.
CLONAGEM REPRODUTIVA
Clonagem embrionária
• Clonagem a partir da bipartição de embriões:
• 1952 – girinos; 
• 1970 – ratos;
• 1979 – ovelhas;
• 1980 – gado
• 1997 – Dolly (Ian Wilmut)
• Antes de 1997 as clonagens eram feitas com 
células totipotentes (embrionárias), a partir 
de Dolly, células diferenciadas (mamária).
• 277 tentativas frustradas.
Terapia Gênica
• Introdução de genes sadios para 
tratamento ou cura de doenças 
genéticas;
• Inicialmente células de pele e medula 
óssea;
• Carência da adenosina desaminase 
(Imunodeficiência humana);
• Diagnóstico pré-natal;
• Novos fármacos.
PROJETO GENOMA
• Localização nos cromossomos humanos 
de todos os genes responsáveis pelas 
características normais e patológicas;
• Mapeamento e sequenciamento de 3 bilhões 
de pares de bases que formam o genoma 
humano;
• Doenças genéticas conhecidas: seis mil.
Sonda
Utiliza-se o código genético conhecido 
para construir em laboratório uma 
molécula de cadeia simples de DNA 
(gene), replica-se em meio com 
corantes fluorescentes ou com
fósforo radioativo (sondas).
SONDAS DE RNAm
• Estudo de determinado gene que esteja em 
alta transcrição;
• Isola-se o RNAm;
• RNAm é transferido para um meio com 
nucleotídeos e transcriptase reversa 
(isolada do retrovirus);
• Forma-se DNA complementar (cDNA ou 
cadeia simples de nucleotídeos).
• Multiplicada em meio com fósforo radioativo 
ou compostos fluorescentes.
cDNA
PROJETO GENOMA
SERES TRANSGÊNICOS E OGM
Recebem e manifestam genes
de outros organismos;
OGM 
organismos geneticamente 
modificados
SERES TRANSGÊNICOS
APLICAÇÃO
• Obtenção de produtos orgânicos em grande 
escala: insulina, interferon, interleucina, 
proteínas do sangue, vacinas;
• Costeletas de porco sem colesterol;
• Vacas com leite humano para bebês órfãos;
• Bactérias produzem insulina para 
diabéticos.
PROBLEMAS ÉTICOS
• Manipulação da herança genética com 
fins eugênicos (depuração da espécie);
• Obtenção de microorganismos com 
características antes inexistentes 
(resistência a antibióticos; produção 
de toxinas, doenças).
Foi enxertado no milho, gene de 
bactéria Bacillus thuringiensis (Bt), 
com instruções para fabricar 
substância tóxica para insetos, 
mas não para o homem.
A planta tornou-se um inseticida;
Em 1999 foi feita experiência com 
pólen de milho transgênico e 44% 
das borboletas monarca (não alvo) 
morreram. 
Colocou-se gene da castanha-do-pará 
no feijão para corrigir a proteína, pobre 
em Metionina (aminoácido essencial).
• O novo feijão (PGM), acabou fugindo 
do controle e, ao assumir mais 
metionina, assumiu também as 
substâncias alergênicas presentes na 
castanha-do-pará.
EXAME DE DNA
Utilização do teste de DNA
• Teste de paternidade;
• Identificação de autores de crimes;
• Prova de laços de parentesco;
• Identificação de cadáveres e fósseis.
NOVOS PARADIGMAS
medicina comercial;
venda de sptz em bancos de 
sêmen;
inseminação artificial;
fertilização in vitro;
criança sem pai biológico;
filho de duas mulheres.
• “Deve-se usar a ciência para saber e a ética 
para decidir”.
• “A ética do laboratório terá de ser decidida 
em conjunto com a ética da sociedade” 
(Carlos Alberto do Vale – USP).
• “Assim como se diz que a guerra é assunto 
grave demais para ser decidido pelos 
generais, a ciência é perigosa demais para 
ser decidida apenas pelos cientistas”. Steve 
Greve (EUA).
“Se deixássemos a natureza seguir seu
curso não fabricaríamos remédios;
esperaríamos que nossos anticorpos
vencessem os germes, que a pele
queimada se recompusesse sozinha,
que o osso fraturado se religasse. Quer
queira ou não, o homem tem alterado a
seleção da espécie”.
O QUE VEM POR AÍ?
• Admirável Mundo Novo!
• Qual sua consideração a respeito?