2016 frente 1 modulo 13 engenharia genética
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ENGENHARIA GENÉTICA
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ENGENHARIA GENÉTICA - OBJETIVOS
• Identifica genes na intimidade das células• Isola os genes nos cromossomos ou do restante do DNA • Multiplica os genes com recursos especiais (que utilizam a
participação de bactérias)• Produz genes• Altera um gene• Transfere para o material genético de outras células
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ENGENHARIA GENÉTICA - FUTURO
• Projeto Genoma Humano, por exemplo, tem como objetivo detectar e localizar os genes causadores de doenças hereditárias, a fim de que, por meio dessa tecnologia, tornem-se possíveis a prevenção e a erradicação dessas doenças.
• Pode proporcionar à humanidade a chance de melhoria na produção agrícola e pecuária.
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ENGENHARIA GENETICA - EXEMPLOS• A insulina.
• Os interferonas.
• A interleucina.
• Algumas proteínas do sangue:
• A albumina.
• O fator VIII.
• Alguns tipos de ativadores das defesas orgânicas para o tratamento do câncer, como o fator necrosante de tumores.
• A criação de vacinas sintéticas contra a pneumonia, meningite e hepatite B.
• A criação e desenvolvimento de biotecnologias para a pesquisa segura de substâncias cuja manipulação envolve alto risco biológico:
• Vacinas que se preparam com vírus infecciosos, onde pode existir o risco de vazamento incontrolado.
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USOS POTENCIAIS DA ENGENHARIA GENÉTICA• Identificação e função de genes em animais e vegetais;• Estudo das doenças humanas em outros animais;• Produção de proteínas de interesse médico por transgenia;• Desenvolvimento de animais transgênicos para doação de órgãos e tecidos
para humanos;• Desenvolvimento de plantas resistentes a pragas;• Desenvolvimento de animais transgênicos com desenvolvimento mais rápido
e de melhor qualidade para o consumo.
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ENZIMAS DE RESTRIÇÃO E DNA
RECOMBINANTE
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ENZIMAS DE RESTRIÇÃO• Produzidas por bactérias para defendê-las de
vírus invasores. • Clivam a molécula de DNA sempre em
determinados pontos (palíndromos)• Produz fragmentos contendo pontas adesivas,
que podem se ligar a outras pontas de moléculas de DNA que tenham sido cortadas com a mesma enzima.
• Em Engenharia Genética, a obtenção dos fragmentos de DNA serve para criar, in vitro, novas moléculas, recortando e colando vários pedaços de informações.
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ENZIMAS DE RESTRIÇÃO
• O local do “corte”, o local de uma enzima, é conhecido como sítio alvo. A enzima não atua no DNA da própria bactéria devido à existência de outras enzimas protetoras.
• As enzimas de restrição reconhecem e atuam sobre sequências específicas de DNA, catalisando a destruição de uma ligação fosfodiéster entre dois nucleotídeos consecutivos ligados a determinadas bases.
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DNA RECOMBINANTE
• Cada fragmento de DNA, que foi clivado e separado do resto do material genético, contém um ou mais genes.
• Unindo esses fragmentos em laboratório, forma-se o DNA recombinante.
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TECNOLOGIA DO DNA RECOMBINANTE - CLONAGEM
• Construir um DNA recombinante que se replica
• Introdução em uma bactéria• Plasmídeo (molécula circular de
DNA)
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ENGENHARIA BACTERIANA
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ENGENHARIA BACTERIANA
Produção de diferentes tipos de bactérias que desenvolvem a capacidade de desempenhar algumas atividades e ainda produzem moléculas como antibióticos, enzimas e hormônios.• Bactérias que degradam o petróleo derramado no mar.• Bactérias que produzem álcool etílico• Bactérias que secretam hormônios, como insulina, somatotrofina,
interferon e vacinas.
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TRANSGENESE
• Processo que permite a transferência do gene de um organismo para o outro.
• Transgênico é o organismo que recebe esse gene estranho e tem seu genótipo alterado.
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PLANTAS TRANSGÊNICAS
São espécies vegetais que receberam dentro de uma de suas células material genético de outra espécie via biotecnologia.
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CONFUSÃO TRANSGÊNICA
• Produtores x cientistas x ambientalistas• Benefícios:• aumento da produtividade• baratear o custo
• Desvantagens:• desconhecimento a longo prazo• perigoso
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GENOMA
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GENOMA• Genoma é o conjunto básico de cromossomos que aparece nos gametas; no
caso da espécie humana, como vimos, é formado por 23 cromossomos, nos quais estão localizados todos os genes da espécie.
• O maior cromossomo humano, o de número 1, apresenta um DNA com 250 milhões de pares de bases, enquanto o cromossomo Y, o menor desse genoma, tem 50 milhões de pares de bases.
• O genoma humano apresenta 3 bilhões de pares de bases que representam 100.000 genes; assim, o comprimento médio de um gene é de 3.000 pares de bases.
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PROJETO GENOMA
É um trabalho conjunto realizado por diversos países visando desvendar o código genético de um organismo
(podendo ser animal, vegetal, de fungos, bactérias ou de um vírus) através do seu mapeamento.
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PROJETO GENOMA - OBJETIVOS
• Determinar a sequência de bases químicas que compõem o DNA humano.
• Identificar e mapear os genes da espécie humana.• Armazenar informações em bancos de dados e torná-las acessíveis
para novas pesquisas biológicas.
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PROJETO GENOMA - REALIZAÇÕES• Fundação: 1990. Financiamento de 3 milhões de dólares do Departamento de Energia
dos Estados Unidos e dos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos, e tinha um prazo previsto de 15 anos.
• Junho de 2000: Primeiro esboço do genoma. Cooperação da comunidade científica internacional, associada aos avanços no campo da bioinformática e das tecnologias de informação.
• Abril de 2003: Projeto foi concluído com sucesso, com o seqüenciamento de 99% do genoma humano, com uma precisão de 99,99%.
• Estimou-se que todos os genes (em torno de 25.000) haviam sido seqüenciados. Deve-se lembrar que nem todo o DNA humano foi seqüenciado.
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PROJETO GENOMA - REALIZAÇÕES
• O Projeto Genoma (PGH) conseguiu determinar a sequência dos 3 bilhões de letras na fita dupla do DNA.
• 10% formam genes, ou seja, segmentos que codificam proteínas. • 90% constituem o junk DNA (DNA lixo), que não apresenta função conhecida,
sendo interpretado como um resquício do processo evolutivo da espécie humana. • Próximo passo do PGH é identificar os genes separando-os do DNA lixo.
Finalmente chegaremos ao proteoma. Criado em 1994, o termo proteoma é usado para descrever todas as proteínas existentes na célula que atuam na determinação dos caracteres hereditários.
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TESTE DE DNA
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TESTE DE DNA• Identificar pessoas por meio do DNA para esclarecer uma possível
participação em um crime e também na realização de testes de paternidade. Exceção dos gêmeos univitelinos, o DNA de cada pessoa é único.
• O teste de DNA, chamado de DNA figerprint ou impressão digital genética, fornece um grau de confiabilidade bastante alto, ultrapassando 99,9% de certeza em seu resultado.
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TESTE DE DNA – COMO É FEITO
• Amostras de DNA são obtidas através de pelos, sangue, pedaços de pele, esperma etc.
• Isola-se o DNA utilizando enzimas de restrição e separando-o em pedaços.
• Separa-se esses pedaços por eletroforese, que utiliza corrente elétrica. • Um equipamento que utiliza luz ultravioleta e corante específico traduz a
imagem do DNA, que então poderá ser estudada pelos pesquisadores.
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TESTE DE DNA – COMO É FEITO• São utilizadas sondas capazes de detectar sequências do DNA humano
chamadas de VNTR (Variable Number of Tandem Repeats - número variável de repetições em sequência) e são compostas por sequências curtas de nucleotídeos que se repetem ao longo de trechos da molécula de DNA.
• Cada pessoa tem um padrão específico de repetição dessas unidades e esse padrão é herdado de seus pais.
• As faixas observadas são únicas para cada pessoa e por isso ela é chamada deimpressão digital de DNA ou impressão digital genética.
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TESTE DE DNA – COMO É FEITO
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CLONAGEM
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CLONAGEM
• Clonagem é o processo de formação de clones.• Comum entre • bactérias ou organismos unicelulares que se reproduzem por
bipartição.• Plantas com mudas• Animais com poliembrionia
• Dolly
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CLONAGEM - DOLLY• Óvulos não fecundados foram retirados da ovelha A.• O núcleo do óvulo foi retirado e guardado.• Células da glândula mamária da ovelha B, de 6 anos foram extraídas e mantidas em
dormência.• Essas células tiveram seus núcleos retirados e implantados no óvulo retirado da ovelha
A.• A nova célula iniciou o processo de divisão e originou um embrião implantado na
ovelha C.• Nasceu Dolly em julho de 1997.
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