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Introdução a Biotecnologia

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O que é Biotecnologia? Uso de métodos científicos com organismos para

produzir novos produtos ou novas formas de organismos

Qualquer técnica que utiliza organismos vivos ou substâncias desses organismos para produzir ou modificar um produto, melhoramento de plantas ou animais, ou desenvolvimento de microorganismos para usos específicos.

Continuando... GMO- genetically modified organisms

(OGM) O material genético natural do organismo é

alterado. Raízes para a produção de alimentos,

fermentação de vinho, fermentação de queijo e iogurte, produção animal e multiplicação de plantas clássicas.

Continuando... Manipulação de genes é chamada engenharia

genética ou Tecnologia do DNA Recombinante (TDR).

Engenharia genética envolve o isolamento de um ou mais genes localizados em um organismo e, envolve: Transferência para outro organismo Colocação de volta no organismo em diferentes

combinações.

Qual a perspectiva de carreira em Biotecnologia? Biotech in 1998

1.300 companias nos Estados Unidos 2/3 tinham menos que 135 funcionários 140.000 empregos

No Brasil existem aprox. doze empresas (Biobrás, Vallée, Aché, allelyx...)

Empregos continuam a aumentar exponencialmente

As vagas são disponibilizadas através dos Programas de Pós-Graduação (PhD’s Program)

Quais matérias estão envolvidas com Biotecnologia? Multidisciplinar – envolve disciplinas que

são coordenadas para um resultado desejado Áreas da Ciência

Ciências da vida Ciências físicas Ciências Sociais

Quais matérias estão envolvidas com Biotecnologia? Matemática Ciências aplicadas

Bioinformática Engenharia Agricultura

Estágios de desenvolvimento da Biotecnologia Biotecnologia antiga – Pré-história: relacionada à

alimentação e abrigo; Inclui domesticação. Biotecnologia clássica – Estabeleceu-se com base

na biotecnologia antiga; fermentação promoveu a produção de alimentos, e medicina.

Biotecnologia moderna – manipula a informação genética nos organismos; Engenharia genética

Áreas da Biotecnologia Biotecnologia orgânica – Utiliza

organismos intactos ; não altera o material genético.

Biotecnologia molecular – Altera o material genético com vistas a atingir objetivos específicos. Organismo transgênico – Um organismo com

material genético alterado artificialmente.

Quais os benefícios da Biotecnologia?

Medicina Humana Veterinária Biofármacos

Ambiente Agricultura Produtos alimentícios Indústria e manufaturados

Contribuições à Biotecnologia Anton van

Leeuwenhoek Descobriu células

Bactérias Protistas Hemácias

Contribuições à Biotecnologia Gregor Johan Mendel Descobriu os padrões

da herança genética

Contribuições à Biotecnologia Walter Sutton Descobriu os

Cromossomos

Contribuições à Biotecnologia

Thomas Hunt Morgan Descobriu como os

genes são transmitidos através dos cromossomos

Contribuições à Biotecnologia

Ernst Ruska Inventou o microscópio

eletrônico

Contribuições à Biotecnologia

Sir Alexander Fleming Descobriu a penicilina

Contribuições à Biotecnologia

Rosalind Elsie Franklin Conduziu a pesquisa que

levou à descoberta da estrutura em dupla hélice do DNA

Contribuições à Biotecnologia James Watson and

Francis Crick Estabeleceram a

estrutura em dupla hélice do DNA

Contribuições à Biotecnologia

Mary-Claire King Mapeou os genes

humanos para a pesquisa de tratamento do câncer

Contribuições à Biotecnologia

Ian Wilmut Criou o primeiro

clone verdadeiro, a ovelha Dolly

Biotecnologia vegetal Como plantas geneticamente

engenheiradas podem ser usadas? Agricultura Horticultura Florestas Ambiente (fitorremediação) Qualidade alimentar

Arabdopsis talliana Agricultura Horticultura Florestas Ambiente (fitorremediação) Qualidade alimentar

Biotecnologia vegetal Biotecnologia animal

Biotecnologia de microrganimos Agricultura Horticultura Florestas Ambiente Qualidade alimentar

Métodos de Biotecnologia clássica

Cruzamento de plantas – melhoria de plantas através de cruzamento de indivíduos selecionados que apresentam caracteres desejados

Cultivar- uma variedade de planta cultivada

Quais os métodos da Biotecnologia clássica?

Métodos de cruzamento de plantas; Cruzamento de linhagem – cruzamentos

sucessivos entre gerações de plantas de mesma linhagem

Cruzamento cruzado – cruzamento de plantas de diferentes variedades ou espécies

Hibridização – Cruzamento de indivíduos de duas variedades diferentes

Seleção

Por que engenheirar plantas?

Resistir a pragas Resistir a herbicidas Melhoria na qualidade de produtos Farmacêuticos Produtos industriais

Como criar organismos transgênicos?

Célula doadora – célula que fornece DNA Célula recipiente – célula que recebe DNA Protocolo – Procedimentos de um determinado

processo científico Três métodos usados na transferência de genes de

plantas Transferência de genes por Agrobacterium-plasmídio Transferência por biobalística – gene gun Transferência direta de genes – enzimas

Como funciona a transferência de genes por Agrobacterium

1. Extração do DNA do doador2. Corte do DNA em

fragmentos3. Fragmentos de DNA de

qualidade4. Recombinação dos

fragmentos DNA 5. Transferência de plasmídios

com DNA ligado6. Crescimento de células

transformadas (recipientes)

O quê é Biorremediação? Biorremediação- Utilização de

processos biológicos para soluccionar problemas ambientais

Biodegradação- Processo natural de quebra de hidrocarbetos por microrganismos

Biodegradável – capaz de ser decomposto por microrganismos

Como a Biorremediação pode ser utilizada? Derramamento de óleo Tratamento de efluentes Remoção de metais pesados Degradação química

O quê é fitorremediação? Processo onde plantas são usadas

para solucionar problemas de poluição Plantas absorvem e quebram

poluentes Podem ser usadas com metais

pesados, pesticidas, explosivos, e etc.