avanços da biotecnologia 2013

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Prof. Dra. Adriana Dantas UERGS, Caxias do Sul RS

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Page 1: Avanços da biotecnologia 2013

Prof. Dra. Adriana DantasUERGS, Caxias do Sul RS

Page 2: Avanços da biotecnologia 2013

É o uso de organismos vivos ou moléculas sintetizadas por eles:

Produzir ou modificar produtos: alimentos, medicamentos.Realização de processos específicos: tratamento de águas residuais, por exemplo.

Page 3: Avanços da biotecnologia 2013

É uma técnica única de nosso tempo:Desde os tempos antigos foi variedades selecionadas de animais de fazenda, planta mais produtivas, mais resistentes.

Page 4: Avanços da biotecnologia 2013

Apesar de ter surgido como objeto de estudo nas Apesar de ter surgido como objeto de estudo nas

últimas décadas, a últimas décadas, a BiotecnologiaBiotecnologia é uma tecnologia é uma tecnologia

milenar. milenar.

A partir dos anos de 1970, com as técnicas de DNA A partir dos anos de 1970, com as técnicas de DNA

recombinante, a Biotecnologia ganhou mais ênfase.recombinante, a Biotecnologia ganhou mais ênfase.

Biotecnologia Biotecnologia ModernaModerna

O Brasil possui a maior biodiversidade do mundo, e O Brasil possui a maior biodiversidade do mundo, e

detém cerca de 20% das espécies do planeta. Portanto, detém cerca de 20% das espécies do planeta. Portanto,

possui um possui um grande potencial biotecnológicogrande potencial biotecnológico. .

Page 5: Avanços da biotecnologia 2013

BiotecnologiaBiotecnologia

Conjunto de tecnologias habilitadoras que envolvem a Conjunto de tecnologias habilitadoras que envolvem a

utilização de organismos vivos ou partes funcionantes, utilização de organismos vivos ou partes funcionantes,

células e moléculas para a geração de produtos, células e moléculas para a geração de produtos,

processos e serviços.processos e serviços.

áreas:áreas:

Saúde Saúde humanahumana

Meio Meio ambienteambiente

AgriculturaAgricultura

Page 6: Avanços da biotecnologia 2013

BiotecnologiaBiotecnologia

Caráter multidisciplinar => Química, Genética, Ciências Caráter multidisciplinar => Química, Genética, Ciências

Biológicas e da Saúde, Engenharias.Biológicas e da Saúde, Engenharias.

Micro-ambienteMicro-ambiente IndústriasIndústrias

Page 7: Avanços da biotecnologia 2013

A sua História no Mundo ...A sua História no Mundo ...

Primeira Geração:Primeira Geração: Idade Nova (2000 a.C.)Idade Nova (2000 a.C.)

Fatos: Fatos: -- cruzamento de espécies animais e plantas cruzamento de espécies animais e plantas

- leveduras para fermentação de pão e álcool- leveduras para fermentação de pão e álcool

Segunda Geração:Segunda Geração: Fim do século XIXFim do século XIX

Teoria de Louis Pasteur Teoria de Louis Pasteur

Fatos: - microrganismos causam enfermidades humanasFatos: - microrganismos causam enfermidades humanas

- ação dos microrganismos anaeróbios nas fermentações- ação dos microrganismos anaeróbios nas fermentações

Terceira Geração:Terceira Geração: Início de 1970. Início de 1970. Biologia MolecularBiologia Molecular

Fatos: 1Fatos: 1o o – isolamento e manipulação de genes (DNA)– isolamento e manipulação de genes (DNA)

22oo – fusão e multiplicação de células – fusão e multiplicação de células

Láctea e alcoólicaLáctea e alcoólica

Page 8: Avanços da biotecnologia 2013

A Era da Biotecnologia ModernaA Era da Biotecnologia Moderna

Manipulação do material genético e reprogramação de Manipulação do material genético e reprogramação de

microrganismosmicrorganismos

“fábricas” para produção de vários bens úteis

QuímicaQuímica

FarmacêuticaFarmacêutica

AlimentosAlimentos

AgrícolaAgrícola

Papel & Papel & celulosecelulose

Page 9: Avanços da biotecnologia 2013

Evolução da Biotecnologia nos Setores Evolução da Biotecnologia nos Setores

Agrícola e AlimentícioAgrícola e Alimentício

Três Estágios:Três Estágios:

11o o Estágio:Estágio: ± há 10 mil anos ± há 10 mil anos - Práticas de cultivo e variedades melhoradas- Práticas de cultivo e variedades melhoradas

22o o Estágio:Estágio: década de 1960década de 1960

- - “Revolução Verde”“Revolução Verde”

- Uso de herbicidas, fertilizantes e variantes de - Uso de herbicidas, fertilizantes e variantes de plantasplantas

33o o Estágio:Estágio: a partir de 1970 a partir de 1970

- - “Biorrevolução”“Biorrevolução”

- - Uso da eng. genéticaUso da eng. genética

Plantas transgênicasPlantas transgênicas

Page 10: Avanços da biotecnologia 2013

Áreas Globais Plantadas com Culturas Áreas Globais Plantadas com Culturas

TransgênicasTransgênicas

Fonte: Carneiro, 2003.

Page 11: Avanços da biotecnologia 2013
Page 12: Avanços da biotecnologia 2013

Novas Tecnologias em BiotecnologiaNovas Tecnologias em Biotecnologia

Cultura de Células: Plantas e HumanasCultura de Células: Plantas e Humanas

Clonagem: Molecular, Celular – Terapia Gênica Clonagem: Molecular, Celular – Terapia Gênica

AnimalAnimal GenômicaGenômica

BioinformáticaBioinformática

BionanotecnologiaBionanotecnologia

Page 13: Avanços da biotecnologia 2013

Preparação de queijo, pão, cerveja, utilizando microorganismos, mas sem ter o conhecimento científico necessário para compreender os processos

Page 14: Avanços da biotecnologia 2013

Biotecnologia Industrial ou branco é a biotecnologia aplicada a processos industriais: biorremediação, fontes mais limpas de energia nova (biomassa, biocombustíveis), enzimas para detergentes, processos industriais que requerem menos energia e recursos.

Page 15: Avanços da biotecnologia 2013

Tecnologia que utiliza agentes biológicos, particularmente os microrganismos, para remover poluentes tóxicos do ambiente, principalmente do solo e da água. Os poluentes são decompostos em substancias atóxicas por meio do metabolismos microbiano.

Page 16: Avanços da biotecnologia 2013

Bioremediação

Thiobacillus na industria de couro

Enzimas para detergentes

Page 17: Avanços da biotecnologia 2013

Biotecnologia Agroalimentar ou Verde

Page 18: Avanços da biotecnologia 2013

Biotecnologia da saude, ou vermelha, manipulação de medicamentos, desenvolver novas técnicas e terapias diagnótico

Page 19: Avanços da biotecnologia 2013

Produção:Hormônio de crescimento humano.Insulina humanaVacinasBioinseticidas

Page 20: Avanços da biotecnologia 2013

Avanços no cultivo de microorganismos. Microorganismos patógenos:

Page 21: Avanços da biotecnologia 2013

Microorganismos inóculos:

Penicillium notatum P. camemberti P. roqueforti

Saccharomyces cerevisiae Lactococcus lactis Lactobacillus bulgaris

Page 22: Avanços da biotecnologia 2013

Células HeLa, células cancerosas retiradas de um tumor preservada em cultura, permitir a investigação sobre o desenvolvimento do cancer.

Page 23: Avanços da biotecnologia 2013

Os ovos são retirados de uma mulher e são fertilizados com esperma no laboratório, os embriões obtidos são transferidos para o útero de crescimento.

Page 24: Avanços da biotecnologia 2013

As células-tronco têm duas características:› Reproduzir indefinidamente› Podem diferenciar-se em células diferenciadas

em um tecido de um organismo

Existem dois tipos:

Células-tronco embrionáriasCélulas-tronco adultas

Page 25: Avanços da biotecnologia 2013

Ao longo do século XX, estabeleceu as bases da genética e da biologia molecular:

1910, Morgan determinado que os cromossomas são os portadores de características hereditárias.

1943, Avery, McLeod e McCarty desmostren DNA é a molécula que transporta estas características.

1953, Watson e Crick deduziram a estrutura de dupla hélice do DNA das imagens obtidas por Rosalind Franklin

Page 26: Avanços da biotecnologia 2013

Eles são fragmentos de DNA que carregam a informação para um elemento particular do organismo.

Page 27: Avanços da biotecnologia 2013

A informação dos genes expressos são fabricados proteinas demonstrando as características

Page 28: Avanços da biotecnologia 2013

Mudanças aleatórias no material genético de um organismo.

São causas de erros na replicação de DNA ou os mecanismos de reparação

Page 29: Avanços da biotecnologia 2013

Um conjunto de técnicas de isolamento de DNA, manipulando-a para fazer novas combinações de genes e transferi-lo para uma entidade da qual será requerida para uma nova expressão.

Page 30: Avanços da biotecnologia 2013

Antes de insulina para os diabéticos veio a partir do pâncreas de porcos ou vacas e causou reações adversas do sistema imunológico.

Page 31: Avanços da biotecnologia 2013

É um organismo geneticamente modificado, um organismo que contém genes de outro organismo.

Page 32: Avanços da biotecnologia 2013
Page 33: Avanços da biotecnologia 2013

É um organismo ou grupos de organismos geneticamente idêntico a outro, causada por reprodução assexuada.

A clonagem reprodutiva que originou a ovelha Dolly

Page 34: Avanços da biotecnologia 2013

As células-tronco terapêuticas de clonagem pode ser originado a partir de um ovo pluripotente de um dador e o núcleo de uma célula a partir do paciente.

Page 35: Avanços da biotecnologia 2013

Amb la introducció de determinats gens s’ha aconseguit que cèl·lules de la pell tornin a ser cèl·lules mare pluripotents, d’aquesta manera s’evita la creació d’embrions.

Page 36: Avanços da biotecnologia 2013

APLICACÕESBIOTECNOLÓGICAS

Produção de fármacos Alimentos transgênicos Avanços médicos

Insulina, hormonios decrescimento, antibióticos.

Plantas resistentes a doenças Controle no amadurecimentoAlimentos ricos em vitaminas

e proteinas

Diagnósticos,Terapia gênica,

Clonagem reprodutiva eterapeutica

Page 37: Avanços da biotecnologia 2013

É uma medida surgida no século XX, voltada para o controle e a minimização de riscos advindos da prática de diferentes tecnologias, seja em laboratório ou quando aplicadas ao meio ambiente. A Biossegurança é regulada em vários países no mundo por um conjunto de leis, procedimentos ou diretivas específicas.

A Lei 8974 de Janeiro de 1995 - Lei de Biossegurança estabelece as diretrizes para o controle das atividades e produtos originados pela tecnologia do DNA recombinante. Estabelece ainda que compete aos órgãos de fiscalização do Ministério da Saúde, do Ministério da Agricultura e do Ministério do Meio Ambiente a fiscalização e a monitorização das atividades com OGMs, bem como a emissão de registro de produtos contendo OGMs ou derivados, a serem comercializados ou liberados no ambiente. Home page: www.ctnbio.gov.br

O fundamento básico da Biossegurança é estudar, entender e tomar medidas para prevenir os efeitos adversos da moderna biotecnologia, sendo prioritário proteger a saúde humana, animal e o meio ambiente, para assegurar o avanço dos processos tecnológicos.