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UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA-UEPB DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA DISCIPLINA: BIOLOGIA MOLECULAR DISCENTES: GABRIEL DE SOUSA, IONARA NUNES, LUIZA LEAL CRISPR A história do sistema CRISPR Santa Pola, Espanha Francisco Mojica, 1989 Primeiro pesquisador Isolou cepas de Archaea (tolerancia) Fragmentos de DNA Sequência palindrômica (30 bases) Francisco Mojica Fonte: Google Imagens A historia do sistema CRISPR Ishino,1987 Matrizes de CRISPR 40% bacterias 90% archeae Parte dos genomas de bacteriófagos invasores um sistema imunitário adaptativo Yoshizumi Ishino Fonte: Google Imagens https://astrobiology.illinois.edu/network/yoshizumi-ishino CAS Família gênica associada à CRISPR ● Presentes apenas em genomas que contêm matrizes CRISPR. ● Possuem funções preditas de helicases, polimerases, e nucleases. Hipóteses e a literatura ● Reparação ● Sistema imunológico ● Cas9 Fonte: Google Imagens Engenharia Genética O poder do sistema CRISPR/Cas9 ● A capacidade de reconhecimento do sistema ● Amplamente utilizada em várias linhas de células e organismos Fonte: Google Imagens Nobel de Química 2020 "Pelo desenvolvimento de um método de edição de genoma" Emmanuelle Charpentier Descobriu o sistema Crispr em 2011 na Universidade de Umea, na Suécia Jennifer Doudna RNA de bactérias Fonte:https://revistapesquisa.fapesp.br/ferramenta-para-editar-genes-leva-o-premio-de-quimica/ https://revistapesquisa.fapesp.br/ferramenta-para-editar-genes-leva-o-premio-de-quimica/ https://revistapesquisa.fapesp.br/ferramenta-para-editar-genes-leva-o-premio-de-quimica/ Em 2012 saiu, na revista Science RNA Crispr e a proteína Cas9 formam uma tesoura capaz de reconhecer uma porção específica do DNA viral e cortá-lo Conseguiram simplificar a construção da ferramenta molecular Inativar ou corrigir genes Feng Zhang demonstrou que pode ser usado em células de mamíferos O CRISPR traz a promessa de tratar síndromes genéticas Fonte: https://veja.abril.com.br/ciencia/cientistas-cria m-primeiros-macacos-geneticamente-modificado s/ Fonte: google imagens Resultados positivos já foram publicados Mieloma múltiplo Leucemia Existem kits diagnósticos baseados em Crispr-Cas9 para detectar o Sars-CoV-2 O mecanismo imunológico CRISPR-Cas As bactérias podem se “lembrar” de seus invasores virais, por amostragem, sequências curtas de DNA, conhecidas como “protospacers” Material genetico de bacteriofagos Complexo multifuncional de proteínas (proteínas Cas - proteínas associadas CRISPR) O sistema CRISPR é uma matriz de cópias repetidas conectadas por sequências de ligação de comprimento fixo pode ser ativado pelos seus genes vizinhos CRISPR-associado (CAS), e os espaçadores serão processados em RNA molecular. O Mecanismo imunológico CRISPR-Cas Sequências espaçadoras ● Sensibilidade diminuída a infecções Protoespaçadores ● Encontrados próximos à sequência PAM ● Sequência líder ○ Rica em A-T e tem cerca de 500pb de comprimento Fonte: Google Imagens CRISPR/Cas Fonte: google imagens Mutações da linha germinal e geração de animais modelos transgênicos Transplantes baseados em modelos ‘’in vivo’’ Microinjecção de CRISPR Benefícios da aplicação do sistema CRISPR Aplicações emergentes VacinasPrevenção e tratamento de infecções Terapia celular e medicina regenerativaProdução de biocombustíveis Engenharia de genomas Suas aplicações não estão limitadas apenas a área médica, manipulações genéticas ou desenvolvimento de novas drogas, mas também a biotecnologia e a área biológica Interrupção do ciclo celular em células cancerígenas Luta contra o HIV Redução de fertilidade em mosquitos transmissores de doenças Fonte: Google Imagens Discussões éticas Modificações na genética humana Reprogramação de células para modificar caminhos patológicos ou aumentar e reformar a função biológica de várias formas obrigado Referência DIAS, Camila e DIAS, Janice. O sistema crispr/cas como uma nova ferramenta biotecnológica na edição de genomas: aplicações e implicações. Cachoeiro de Itapemirim, Rev. AMBIENTE ACADÊMICO, jan./jun. 2018. Disponível em: https://multivix.edu.br/wp-content/uploads/2018/09/revista-ambiente-academico-v04-n01-artigo01.pdf https://multivix.edu.br/wp-content/uploads/2018/09/revista-ambiente-academico-v04-n01-artigo01.pdf https://multivix.edu.br/wp-content/uploads/2018/09/revista-ambiente-academico-v04-n01-artigo01.pdf
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