AULA 1 - ORIGEM DA BIOTECNOLOGIA

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ORIGEM DA BIOTECNOLOGIA
ADRIANE XAVIER HAGER
Origem da palavra biotecnologia
A palavra Biotecnologia tem origem grega, onde Bio significa vida; técno, tecnica; e logia, conhecimento ou estudo. Biotecnologia então é a tecnologia baseada na biologia. 
A Convenção sobre Diversidade Biológica da ONU – Organização das Nações Unidas possui uma das muitas definições de biotecnologia:
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Biotecnologia 
 Qualquer tecnologia que utilize sistemas biológicos, organismos vivos, ou seus derivados, para fabricar ou modificar produtos ou processos para utilização específica. 
 Técnicas que dependem da ação dos microrganismos e que utilizam de culturas de células vegetais e animais “in vitro”.
 
Karl Ereky cunhou a palavra "biotecnologia" na Hungria durante 1919 em um livro que ele publicou em Berlim chamado (Biotecnologia da Carne, Gordura e Produção de Leite em uma Fazenda Agrícola de Grande Escala) onde ele descreveu uma tecnologia baseada na conversão de matérias-primas em um produto mais útil. 
ORIGEM DO TERMO BIOTECNOLOGIA
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A.C. - Produção de cerveja, pão, vinho e queijo .
1855 - Pasteur propõe que a fermentação é causada por leveduras.
1928 - Fleming descobre a penicilina.
1973 - Cohen & Boyer realizam a primeira experiência de DNA recombinante.
1975 – Produção de anticorpos monoclonais.
1981 – Produção do primeiro animal transgênico.
1982 – Insulina humana recombinante é aprovada como o primeiro biofármaco.
1983 – Desenvolvimento da tecnologia da PCR.
ALGUNS MARCOS HISTÓRICOS
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1986 - Plantas transgênicas produzidas em campos experimentais.
 1997 - Clonagem animal a partir de células adultas.
1999 - Produção de células estaminais humanas em cultura.
 2003 Sequenciamento do genoma humano.
2004 - FDA aprova o primeiro microarray de DNA para fins de diagnóstico.
2010 - Primeiro organismo sintético.
2019 – DNA sintético.
ALGUNS MARCOS HISTÓRICOS
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Origem da Biotecnologia
Embora o ser humano utilize a biotecnologia há milhares de anos, os conhecimentos em diversas áreas científicas (microbiologia, bioquímica, genética, biologia molecular, nanotecnologia, engenharia de processos, etc.), e em especial os relacionados à molécula de DNA, revolucionaram o modo de manipular os organismos, a fim de obter certos produtos e processos.
Assim, atualmente, a biotecnologia apoia-se em grande parte nas técnicas de DNA recombinante.
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A biotecnologia é eminentemente multidisciplinar e interdisciplinar, utilizando de termos derivados de diferentes áreas do conhecimento.
As novas tecnologias, especialmente a do DNA recombinante, que se iniciou com estudos em microrganismos, estendeu-se a todos os seres vivos de modo que, vários ramos da ciência se entrelaçam nas pesquisas e técnicas da biotecnologia.
Importância da biotecnologia para a sociedade 
A biotecnologia promove impactos em diversos setores industriais por meio de técnicas inovadoras e pela revolução no tratamento de doenças, no uso de novos medicamentos para aplicação em humanos e animais, na multiplicação e reprodução de espécies vegetais e animais, no desenvolvimento e melhoria de alimentos.... 
O que é biotecnologia e qual a sua finalidade? 
A biotecnologia é um ramo de pesquisa que estuda formas de se usar organismos vivos, com a finalidade de resolver algum problema ou para criar algum produto útil à humanidade. Visa usar a ação de organismos vivos para amenizar, ou resolver, problemas causados pela ação humana.. 
Se baseia na utilização de organismos vivos da forma como são encontrados na natureza ou melhorados por genética estatística convencional.
 Nesse sentido, a biotecnologia clássica se baseia principalmente nos conceitos mais maduros da microbiologia e genética, envolvendo um conjunto de atividades como a produção de alimentos fermentados (pão, vinho, iogurte, cerveja).  
Biotecnologia clássica 
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O que é biotecnologia na agricultura? 
A agricultura e a biotecnologia se aliaram para tornar o cultivo de plantas mais eficiente. Pragas, doenças e problemas climáticos, por exemplo, sempre foram obstáculos à produção de alimentos. Porém, a engenharia genética permitiu a criação de tecnologias que reduzem as perdas e aumentam a produtividade das lavouras.
ÁREAS DE APLICAÇÃO 
Produção de insumos, tais como: fertilizantes, sementes e agrotóxicos;
Melhoramento genético de plantas;
Processamento de alimentos: alimentos transgênicos
NA AGRICULTURA
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Faz uso intenso da genética molecular (DNA recombinante) e da multidisciplinaridade, 
Ou seja, a combinação dos  conceitos biológicos da genética, biologia celular, zoologia, botânica, ecologia, evolução, engenharia, tecnologia da informação, robótica, bioética e biodireito, entre outras...
Portanto, a biotecnologia moderna busca também sair da dependência da Tecnologia do DNA recombinante para poder gerar novas tecnologias baseadas em outros ramos da Biologia. 
Biotecnologia moderna
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DESAFIOS
Crescimento exponencial da população mundial.
Envelhecimento
	AUMENTO DO USO DE MEDICAMENTOS E OUTROS TRATAMENTOS DE SAÚDE.
Ameaça ambiental
Ameaça energética.
Tratar, alimentar e energizar o mundo.
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ÁREAS DE DESENVOLVIMENTO 
Medicina e saúde (medicina personalizada)
Agricultura
	-Alimentação personalizada
	-Produtos de animais clonados
Ambiente
	-Bioremediação (organismos usados para evitar/diminuir contaminações), enzimas eco-eficientes
Indústria
	- Bioetanol, química verde.
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ÁREAS DE APLICAÇÃO 
Produção de insulina, medicamentos e vacinas;
Manipulação de animais, como o porco, para utilizar os órgãos em transplantes;
Produção de anticorpos em laboratório para pacientes com sistema imunitário deficiente;
Terapia gênica para tratamento de doenças como câncer, neurológicas e cardiovasculares, cujos tratamentos convencionais não são eficientes;
Pesquisa com células-tronco para fins terapêuticos.
NA MEDICINA
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ÁREAS DE APLICAÇÃO 
Biorremediação: dependendo do tipo de contaminação e das condições do ambiente são usadas diferentes técnicas para reduzir ou eliminar contaminações no meio ambiente;
Bioconversão de resíduos provenientes da agricultura;
Produção de biocombustíveis a partir de organismos vivos ou de resíduos vegetais;
Produção de plástico biodegradável a partir de microalgas.
NO MEIO AMBIENTE
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Futuro da Biotecnologia! 
Grandes superfícies comerciais serão o local a ir para tratamento médico.
 Nano-dispositivos no sangue procederão ao diagnóstico e reparação de problemas sistémicos.
 Doentes terão o seu genoma e registos médicos num cartão memória
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Futuro da Biotecnologia! 
Para ser bem sucedidas as empresas evoluirão para modelos de integração virtual.
Será possível comprar órgãos no supermercado ou crescer os seus próprios em laboratório.
 Estarão disponíveis Implantes e próteses que mimetizam funções biológicas, restabelecem funções críticas de órgãos ou tecidos existentes ou até que melhoram essas funções.
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A procura de bioetanol, biodiesel e outras fontes energéticas alternativas será um fator indutor de inovação tecnológica, em particular na produção de etanol celulósico.
Habilidade do desenvolvimento Biotecnológico. 
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Classificação e código por cores:
A biotecnologia tem aplicações em grandes áreas industriais, incluindo saúde (médica), agrícola, industrial e ambiental, dentre outros, se referindo principalmente a estudos e utilização de organismos para o desenvolvimento de produtos (Exemplo: cerveja e insulina). 
A classificação dos vários ramos da biotecnologia tem utilizado um código de cor relacionado muitas vezes ao tema abordado, como por exemplo:
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Biotecnologia Vermelha
É a que tem relação com a cor do sangue e está relacionada aos processos médicos e de saúde como o desenho de organismos capazes de produzir antibióticos ou moléculas importantes como a insulina, e a engenhariade tratamentos genéticos através de manipulação genética. 
Uso da terapia celular e medicamentos baseados em moléculas biológicas.
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Biotecnologia azul ou marinha
Lembra a cor do mar e tem sido usada para descrever as aplicações marinhas e aquáticas da biotecnologia.
 como a busca e identificação de moléculas em algas marinhas para o tratamento de doenças como a AIDS.
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Biotecnologia verde ou agrícola
Tem a cor da maioria das plantas e está relacionada aos processos agrícolas. 
Um exemplo é o desenvolvimento de plantas transgênicas (plantas geneticamente modificadas) que crescem em ambientes específicos, na presença (ou ausência) de produtos químicos.
 
Objetivo produzir soluções para as questões agrícolas mais sustentáveis e com baixa agressão ao meio ambiente e ao ser humano, quando comparada a agricultura industrial tradicional. 
Um exemplo é a engenharia de uma planta que seja capaz de expressar um pesticida natural, evitando a necessidade de aplicação externa de pesticidas.
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Biotecnologia branca ou industrial
Aplicada a processos industriais. 
Um exemplo é a concepção de um organismo para produzir um produto químico útil. 
Outro exemplo é o uso de enzimas como catalisadores industriais para produzir ou destruir produtos químicos (exemplo: poluentes perigosos). 
A biotecnologia branca tende a consumir menos recursos do que em processos tradicionais utilizados para produzir bens industriais..
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Biotecnologia ouro ou bioinformática
É um campo interdisciplinar que aborda problemas biológicos usando técnicas computacionais, tornando possível a análise de inúmeros dados biológicos em um curto período de tempo. 
O campo pode também ser referido como biologia computacional e pretende, aplicando técnicas informáticas, compreender e organizar a informação associada a moléculas envolvendo a genômica funcional, genômica estrutural e proteômica, sendo atualmente um componente-chave no setor farmacêutico.
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Biotecnologia laranja ou educacional
Objetivo de disseminar a biotecnologia e a formação nesta área. 
Ela desenvolve materiais e estratégias educacionais para dar acesso as informações sobre temas de biotecnologia (exemplo: desenho de organismos produtores de antibióticos) para a sociedade como um todo, incluindo pessoas com deficiências (exemplo: visual e/ou auditiva). 
Ela ainda busca estimular, identificar e atrair pessoas com vocação científica e altas habilidades/superdotação para a área de biotecnologia.
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O investimento e produção econômica de todos esses tipos de biotecnologia é denominado como "bioeconomia".
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IMPACTOS POSITIVOS
o caso dos alimentos transgênicos, que são produzidos em larga escala. Também contamos com  a possibilidade de ter alimentos mais nutritivos e com diversas propriedades.
O uso de de biorremediação para eliminar e controlar contaminação dos ambientes pode ser considerado também um impacto positivo. Além dos grandes medicamentos e técnicas novas que surgem para o tratamento de doenças.
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IMPACTOS NEGATIVOS
A alta utilização de agrotóxico e fertilizantes inorgânicos, a interferência no equilíbrio da natureza, criação de sementes que podem ser inférteis por serem geneticamente modificadas.
Alimentos transgênicos apesar de inovador e eficaz, pode causar alergias nas pessoas que os consomem. Sem contar nas questões éticas, religiosas e morais que podem interferir nesse processo, por se tratar de estudos e tecnologias novos que rompem os costumes da sociedade.
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PULGA, Nilce T.; NASS, Luciano L.; AZEVEDO, João L. de Glossário de biotecnologia vegetal. São Paulo: Ed. Manole, 1991. 82p.
 "Convenção sobre Diversidade Biológica (Artigo 2. Utilização de Termos)." Nações Unidas. 1992. Recuperado em 28 de julho de 2015.
 «CIB | Conselho de Informações sobre Biotecnologia». cib.org.br. Consultado em 14 agosto de 2018.
«A CTNBio - Comissão Técnica Nacional de Biossegurança$ &ndash CTNBio». ctnbio.mcti.gov.br. Consultado em 14 de agosto de 2018.
Biotecnologia. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Biotecnologia. Acesso em: 14 de agosto de 2018.
Bibliografia Consultada
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adrianehager@yahoo.com.br
PROF. Ma. ADRIANE XAVIER HAGER
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