BIOTECNOLOGIA AV2

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Biotecnologia
SDE4115
Revisão AV2
Patricia Silveira (patriciasilveira0201@gmail.com)
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PC-01
Sublinhado
PC-01
Riscado
PC-01
Texto digitado
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PC-01
Nota
PC-01
Realce
Procedimentos de Avaliação
Prova teórico-prática:
A distribuição de pontos da disciplina será 8 pontos na
prova teórica e 2 de prova prática.
Distribuição dos pontos:
O que é Biorremediação?
Biotecnologia ambiental: Biorremediação e tratamento de efluentes Biorremediação
BIO: vida
Remediação: ação de remediar
Remediar: reparar, fazer correções, 
atenuar
Também conhecida como
Biotecnologia ambiental. É
utilizada como uma forma de
corrigir os danos ambientais;
Como resultado das atividades humanas, aproximadamente
2,5 milhões de toneladas de substâncias químicas perigosas
são liberadas anualmente no meio ambiente (Tabela 11.2). Em
alguns casos, trata-se de emissões deliberadas e
regulamentadas (resíduos industriais), em outros, de
escapamentos acidentais (manchas de óleo ou de petróleo).
Problema:
Tentativa de resolver o
Biotecnologia ambiental: Biorremediação e tratamento de efluentes Biorremediação
Uso de sistemas biológicos
(geralmente plantas ou
microrganismos) na redução da
poluição do ar, água ou sistemas
terrestres.
Biodegradação: Transformação de um produto em outro pela ação 
de microrganismos
Biotecnologia ambiental: Biorremediação e tratamento de efluentes 
Problema:
Uso de microrganismos para tentar resolver o
Biotecnologia ambiental: Biorremediação e tratamento de efluentes 
Fitorremediação
➢ Tem por finalidade a descontaminação “in situ” de
solos, sedimentos e água utilizando-se como agente de
descontaminação as plantas.
➢ As plantas tem a capacidade de remover, imobilizar
ou tornar os contaminantes inofensivos no
ecossistema
O que é Biorremediação?
É o processo que consiste na utilização de técnicas de
tratamento para atuar em áreas degradadas e/ou
contaminadas. Estas técnicas utilizam a manipulação
de microrganismos, tais como bactérias, fungos, ou
leveduras, para remediação, degradação ou redução
dos poluentes orgânicos ou inorgânicos presentes no
ambiente (solo, água superficial e subterrânea,
aterros e efluentes industriais) com a finalidade de
transforma-los em substancias menos ou não tóxicas.
O objetivo desta ação é regenerar o equilíbrio do ecossistema original, promovendo um
tratamento adequado dos resíduos contaminantes. ciclo de benefícios integrados onde os
processos que produzem resíduos servem de base (fornecem insumos) para novos
processos
Microrganismos para 
obtenção: 
• energia renovável
• alimentos
• nutrientes
Biotecnologia ambiental: Biorremediação e tratamento de efluentes Biotecnologia e sustentabilidade: Uso de tecnologias limpas
Problemas: obtenção da madeira e da celulose
Solução:
1) plantas de rápido crescimento e com maior capacidade de produção de celulose;
2)Métodos não contaminantes para a extração da celulose;
O que é farmacogenética e farmacogenômica?
O que é Farmacogenética?
É o estudo de como as diferenças genéticas de um único
gene influenciam a variabilidade da resposta aos
medicamentos ex. eficácia e toxicidade. (individualização)
O que é Farmacogenômica?
É o estudo de como as diferenças genéticas de múltiplos
genes (genoma) influenciam a variabilidade da resposta aos
medicamentos ex. eficácia e toxicidade. (generalidade)
FARMACOGENÔMICA FARMACOGENÉTICA
PROCURA A DOSE CERTA DA 
DROGA PARA CADA INDIVÍDUO
PROCURA A DROGA CERTA 
PARA CADA DOENÇA NO 
CONTEXTO GENÔMICO
semelhanças
Farmacogenômica e Farmacogenética
Farmacogenética: Área da farmacologia clínica que estuda as bases genéticas das 
variações individuais nas respostas aos tratamentos farmacológicos
Farmacogenética: fármacos personalizados 
➢Identificar dentro da população diferenças genéticas
que permitam prever diferentes respostas a um
medicamento;
➢A primeira referência à variabilidade da resposta
farmacológica é atribuída ao matemático grego
Pitágoras (580-500 a.C.), que descreveu, em 510 a.C., a
intoxicação provocada por determinadas favas em
alguns, mas não em todos os indivíduos que as
ingeriam.
Porque considerar as diferenças individuais em resposta a um
tratamento com medicamentos?
Porque considerar as diferenças individuais em resposta a um
tratamento com medicamentos?
Porque existem pessoas que não respondem a um tratamento que 
normalmente é utilizado com sucesso para a maioria!!!! 
✓ Ineficácia total
✓ Baixa eficácia
✓ Toxicidade
✓ Efeitos adversos
A farmacogenética estuda modificações individuais em genes associados ao 
metabolismo de fármacos que quando alterado pode induzir ao tratamento:
O principal complexo enzimático é formado por uma grande e diversificada família de
proteínas envolvidas no metabolismo de fármacos é o Citocromo P450 (CYP450 ou CYP)
➢ É o sistema enzimático mais importante (mais de 30
enzimas), encontrado principalmente em células do
fígado e do intestino delgado
➢ Responsável pela Biossíntese e degradação de
compostos endógenos (esteroides, lipídios e
vitaminas)
➢ Degradação de compostos exógenos (dieta, ambiente,
medicação)
➢ Região altamente polimórfica
* envolvido na metabolização de
25% dos fármacos mais prescritos,
incluindo bloqueadores
adrenérgicos de tipo, anti-
depressivos e antipsicóticos.
Enzima P450
Exemplos de reações adversas associadas a alelos variantes das enzimas P450
Proporção de fármacos metabolizados pelas 
diferentes enzimas do P450
➢ O conhecimento da variação ao nível dos genes que codificam as proteínas
pode ajudar o médico a escolher a dose certa de determinado fármaco
para o indivíduo em tratamento, evitando a exposição do doente a efeitos
secundários.
Qual a relação do metabolismo dos fármacos com a
Farmacogenética?
➢ Os testes para detectar variações nas enzimas responsáveis pelo
metabolismo dos fármacos ganham importância na medida em que
poderão auxiliar a previsão da resposta à terapêutica de um determinado
indivíduo, permitindo o ajuste da dose logo no início do tratamento.
O que são células tronco? Existem diferenças quanto a
capacidade de diferenciação?
Biotecnologia: células tronco
O que são células tronco?
São células que apresentam a capacidade de se
transformar em outros tipos de células, incluindo cel. do
cérebro, coração, ossos, músculos e pele.
Biotecnologia: células tronco
Quais são os tipos de células-tronco?
São três os principais tipos de células-tronco. 
➢As células-tronco embrionárias- totipotentes
➢As células-tronco adultas- Multipotentes (encontradas 
principalmente na medula óssea e no cordão umbilical)
➢As células pluripotentes induzidas, que foram obtidas por cientistas 
em laboratório em 2007.
Biotecnologia: células tronco
O que são as células-tronco embrionárias?
➢ São as células chamadas de totipotentes, pois têm a capacidade de se
transformar em qualquer tipo de célula adulta.
➢ São encontradas no interior do embrião, quando ele está no estágio conhecido
como blastocisto (4 a 5 dias após a fecundação).
O que são as células-tronco induzidas?
➢ Inicialmente foram produzidas em laboratório em 2006 por um pesquisador
chamado Shynia Yamanaka. Na ocasião, foram reprogramadas células da cauda
de um camundongo e estas voltaram a se comportar como células-troncoembrionárias. Posteriormente, em 2007, foram produzidas as primeiras células
induzidas humanas, a partir da pele. Esta tem sido até então a principal fonte
de células para reprogramação, mas teoricamente, qualquer tecido do corpo
pode ser reprogramado.
➢ O processo de reprogramação se dá através da inserção de vírus contendo 4
genes (oct-4, sox-2, Klf-4 e c-Myc). Estes genes se inserem no DNA da célula
adulta (ex.: pele) e reprogramam o código genético. Como este novo
programa, as células voltam ao estágio de uma célula-tronco embrionária e
possuem características de auto-renovação e a capacidade de se diferenciarem
em qualquer tecido.
➢ Estas células são chamadas de células-tronco de pluripotência induzida
Biotecnologia: células tronco
O que é clonagem? Existem tipos diferentes 
de clonagem?
Clonagem
A clonagem é o processo utilizado para criar uma réplica geneticamente exata
de uma célula, tecido ou organismo. O resultado da clonagem, que tem a
mesma composição genética do original, é chamado de clone.
Existem diferentes tipos de clonagem:
•Clonagem natural: é o processo de reprodução assexuada de bactérias e
alguns fungos, plantas e algas gerando populações de indivíduos geneticamente
idênticos.
•Clonagem de genes: é a produção e amplificação de segmentos específicos
de DNA através de um vetor.
•Clonagem reprodutiva: é o processo que consiste na fusão de uma célula
somática, que é retirada de um indivíduo animal, com um óvulo ao qual foi
previamente retirado o núcleo original.
•Clonagem terapêutica: é o processo que cria as células-tronco embrionárias,
que podem ser utilizadas na produção de tecido saudável para substituir tecidos
lesionados ou doentes no corpo humano.
Biotecnologia: células tronco
Utilização Laboratorial
Clonagem reprodutiva: 
Clonagem terapêutica: 
Biotecnologia: células tronco
O que é uma biblioteca de DNA e como elas 
podem ser obtidas?
Biotecnologia:O que são Bibliotecas de DNA?
Biblioteca de DNA é o conjunto de fragmentos de DNA obtidos após o uso de enzimas de
restrição e que posteriormente serão clonados em uma célula hospedeira para a produção
de elevado número de cópias do DNA.
Biotecnologia:
Qual a finalidade da construção destas Bibliotecas de DNA?
Biotecnologia:Como obter o DNA ou o gene de interesse no genoma para
ser utilizado na tecnologia do DNA recombinante?
➢ Biblioteca Genômica:
no caso dos clones terem sido obtidos a partir do DNA genômico;
➢ Biblioteca de cDNA:
no caso dos clones terem sido construídos a partir de DNA complementar;
Uma das formas mais utilizadas consiste no uso de bibliotecas formadas para
obtenção de moléculas representantes (fragmentos de DNA) de todo o genoma
ou de coleções de cDNA derivados de toda a população de RNAm da célula ou do
tecido de interesse.
Essas coleções de clones de DNA recombinante são chamadas de bibliotecas:
BiotecnologiaDesta forma para a obtenção de uma biblioteca de DNA temos que obedecer
a alguns pontos em comum:
Nos dois casos, o DNA genômico
ou os cDNAs são preparados para
a inserção no vetor escolhido. O
vetor e o DNAalvo são ligados e
introduzidos em E. coli através
de infecção ou em alguns casos,
por transformação direta.
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Um dos pontos principais para a obtenção de
uma biblioteca de DNA consiste na utilização de
enzimas de restrição para obtenção dos
fragmentos de DNA!
Biotecnologia: técnicas Moleculares
Primeiro problema: como encontrar o 
GENE de interesse no DNA genômico?
Segundo problema: como cortar este 
GENE de interesse?
As enzimas de restrição constituem um marco na engenharia genética
Cite o que é e quais são as características principais das 
enzimas de restrição
➢ As enzimas de restrição, também chamadas de
endonucleases de restrição, reconhecem uma sequencia
de bases específica na dupla hélice do DNA e cortam
ambas as fitas de DNA em fragmentos específicos que
podem ser manipulados; o local onde houve o corte é
chamado de sítio de restrição.
Biotecnologia- Enzimas de restrição
➢ Após o corte do DNA enzimas chamadas de DNA ligases unem as fitas novamente.
Principal utilização: Enzimas de restrição
são frequentemente usadas para cortar
genes e outros pedaços de DNA.
As enzimas de restrição são como tesouras 
para cortar DNA;
Molécula de 
DNA 
recombinante
hibridização
O que é uma reação de PCR e quais são as
etapas desta reação?
PCR- Reação em cadeia da polimerase
A Reação em cadeia da polimerase - ou Polymerase
Chain Reaction (PCR) é uma técnica utilizada na biologia
molecular que tem por objetivo amplificar uma única
cópia ou algumas cópias de um segmento de DNA em
várias ordens de grandeza, gerando milhares a milhões
de cópias de uma determinada sequência de DNA.
Biotecnologia- PCR
O que é reação é PCR?
É uma técnica realizada “in vitro”
O que é preciso para realizar uma reação de PCR? Quais são as
principais etapas da extração de DNA? Explique resumidamente
Biotecnologia- PCR
Em primeiro lugar é preciso obter o DNA extraído a partir do material alvo. 
Etapas da extração de DNA:
Como a PCR é feita?
Biotecnologia- PCR
Coloca-se a solução Mix dentro de um 
microtubo que é então colocado numa 
máquina de PCR para que o DNA 
possa ser amplificado
Termocicladora: muitos modelos e
marcas diferentes
Microtubos termocicladora
Máquina de PCR
A termocicladora tem por função fazer ciclos
de temperaturas pré-estabelecidos com
tempos exatos (específicos) para que as
reações possam ocorrer e assim amplificar o
DNA alvo.
Quais são as etapas de programação em uma
termocicladora?
Biotecnologia- PCR
Passo 1: 
desnaturação
94 °C por 
30min 
Passo 2: 
anelamento
55 °C por 1min 
Passo 3: 
polimerização
72 °C por 1min 
35 ciclos