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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA CURSO: FARMÁCIA Profª. Welma Carneiro Genética 1 CRISPTÉCNICA Discentes: Aline de Menezes Santos Eliane Ribeiro dos Santos Suelaine Gil da Silva Symon da Costa Cruz 1 INTRODUÇÃO A manipulação genética sempre esteve envolta em polêmicas bioéticas e jurídicas. No entanto, nos últimos anos uma nova técnica de engenharia genética tem prometido revolucionar os caros processos de alteração genética. 2 O que é a CRISPR? CRISPR é um acrônimo para Grupos de Repetições Palindrômicas Curtas Regularmente Espaçadas. 3 CRISPR são um componente crucial dos sistemas imunitários (bactérias); O sistema imunológico é responsável por proteger a saúde de um organismo e seu bem-estar. 4 A técnica do CRISPR-Cas9 permite substituir fragmentos da cadeia de DNA por outros, corrigindo “falhas” genéticas ou inserindo caracteres benéficos em um determinado organismo. 5 COMO SURGIU? Originalmente encontradas no genoma de Escherichia coli em 1987 e descritas por Yoshizumi Ishino e colaboradores; Início das investigações em 2000; Em 2002 a sigla CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) foi criada para denominar tais sequências; Francisco Mojica descobriu CRISPR de forma independente em 1993; Em 2003, ele descobriu que o DNA repetitivo nas bactérias geralmente ficava ao lado de pedaços de DNA que combinavam com vírus que atacavam esse tipo de bactéria; Somente em 2005 foram obtidas as informações necessárias para indicar a função destes loci. 6 Cas9 Cas9 (CRISPR associated protein 9) é um ARN guiado a um ADN de uma enzima endonucleática associada com o CRISPR do sistema de adaptação imunitária em Streptococcus pyogenes, ou outras bactérias. 7 Como as CRISPR funciona? Intercaladas entre as repetições curtas de DNA das sequências bacterianas CRISPR estão as sequências variáveis semelhantemente curtas chamadas espaçadores; Estes espaçadores são derivados do DNA de vírus que anteriormente atacaram a bactéria hospedeira; Atuam como uma memória. 8 9 Etapas da imunidade mediada pela CRISPR. ADAPTAÇÃO: O DNA de um vírus invasor é processado em segmentos curtos que são inseridos na sequência de CRISPR como novos espaçadores. 10 Etapas da imunidade mediada pela CRISPR. PRODUÇÃO DO RNA CRISPR: repetições CRISPR e espaçadores do DNA bacteriano sofrem transcrição, o processo de cópia de DNA em RNA. 11 Etapas da imunidade mediada pela CRISPR. SEGMENTAÇÃO: RNAs CRISPR orientam a maquinaria molecular de bactérias para destruir o material viral. 12 Como ele ocorre? 13 Utilizando CRISPR em doenças humanas (anemia falciforme) 14 Editando o genoma humano SILENCIAMENTO: Durante o silenciamento gênico, a célula tenta reparar o DNA quebrado, mas muitas vezes o faz com erros que o interrompem, silenciando o gene de forma eficaz. EDIÇÃO GÊNICA: Para a edição gênica, um modelo de reparação com uma alteração específica na sequência é adicionada à célula e incorporada no DNA durante o processo de reparação. 15 16 Vantagens e Desvantagens VANTAGENS BAIXO CUSTO MELHORAMENTO DE ALIMENTOS TRATAMENTO DE DOENÇAS GENÉTICAS ALTO NÍVEL DE EFICÁCIA DESVANTAGENS PODE AFETAR LOCIAS NÃO SELECIONADOS CAUSA FREQUENTE MUTAÇÕES E DANOS AO DNA AFETA O FUNCIONAMENTO NORAL DAS CÉLULAS QUESTÇOES ÉTICAS EM CÉLULAS SOMÁTICAS 17 Quais algumas das aplicações do CRISPR? Na indústria, As funções inerentes ao sistema CRISPR são vantajosas para processos industriais que utilizam culturas bacterianas. A imunidade baseada em CRISPR pode ser utilizada para fazer estas culturas mais resistentes ao ataque viral, que de outro modo impediria a produtividade. 18 Qual o futuro da CRISPR? 19 Referências CARLI, J.G.; SOUZA, T. A. J.; PEREIRA, T. C. A revolucionária técnica de edição genética “CRISPR”. Genética na escola, São Paulo, Vol. 12. Nº2. P. 114-124, 2017. CAETANO, G. C. G.; MATOS, H. O. S.; SIMAO, P. C. R.; DUARTE, R. V., BARRETO, S. A.; HENRIQUES, I. S. Técnica crisper-cas9 e sua utilização na área laboratorial. Brazilian jornal of surgery and clinical research, Itapatinga, Minas Gerais, Vol. 25. Nº2. P. 96-99, Dez./Fev.2019 AREND, M. C.; PEREIRA, J. O.; MARKOSKI, M. M. O sistema crispr/cas9 e a possibilidade de edição genômica para a cardiologia. Sociedade brasileira de cardiologia, Arquivo brasileiro de cardiologia, Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Vol. 108. P. 81-83, 2017. 20
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