BIOTECNOLOGIA

E

ENGENHARIA GENÉTICA

Profa. Maria Paula

FERRAMENTAS

Enzimas: de restrição, DNA-ligase, DNA-polimerase, transcriptase

Vetores: plasmídeos, vírus

1) PGH• O número de genes é muito menor do que o esperado (cerca de 25.000) e não corresponde ao número de proteínas (cerca de 100.000)• A espécie humana compartilha uma quantidade muito grande de genes com outras espécies• A complexidade do organismo não está relacionada ao número de genes que ela apresenta. • Apenas menos de 2% de nosso material genético corresponde a regiões codificadoras

DNA-lixo, DNA não-codificador ou ncDNA• Localização: Regiões intergênicas: entre os genes Regiões intrônicas (íntrons): dentro dos genes

Transcrição de RNAm no núcleo: Splicing (Editoração)

pré-RNAm RNAm (com íntrons) (sem íntrons)

Cada gene pode apresentar 8 a 9 íntrons splicing alternativo Maior variedade de proteínas do que de genes

• Procariontes: têm pouco ncDNA e não têm íntrons• Na evolução dos eucariontes, houve aumento do genoma, mas não houve aumento do número de genes codificadores. Aumenta a proporção de “DNA-lixo”• Espécie humana: 92% dos genes apresentam íntrons

Função do ncDNA• As regiões de ncDNA foram ultra conservadas durante a evolução função importante

• A atividade das proteínas depende da informação contida no DNA e de mecanismos de controle de sua produção e atividade

• O controle é exercido por proteínas e também de moléculas de RNA: ncRNAs, produzidos a partir de ncDNAs

• Vantagens da utilização de RNA na regulação: são rapidamente produzidos a produção depende de menor gasto de energia formam-se a partir de todas as regiões do DNA interagem com o DNA, RNAs e proteínas

• A complexidade dos organismos está relacionada com a transcrição de ncRNAs

Função do ncRNA• Regulação da editoração alternativa, inibição da tradução, localização celular de proteínas, desligamento de genes, etc

OBS: outras formas de desligamento dos genes são:metilação: um conjunto de partículas de hidrogênio e carbono (CH3) é capaz de se agrupar na base de alguns genes e “silenciá-los”;modificação das histonas: estímulos externos podem alterar essas proteínas e tornar o DNA mais frouxo;

Controle EPIGENÉTICA

CONSEQUÊNCIAS DESSES ESTUDOS alteração do dogma da biologia: as proteínas não seriam os

únicos componentes finais do fluxo de informações genéticas e vários RNAs não codificam proteínas alteração do conceito de gene: um mesmo gene pode formar

várias proteínas

2) PCR: Reação em cadeia da polimerase• Gene é isolado e adicionado a solução com nucleotídeos, primers, DNA-polimerase

• Solução é aquecida a 95ºC, resfriada a 50ºC e reaquecida a 70ºC

• A quantidade de DNA aumenta exponencialmente

3. DNA-RECOMBINANTE

Importante:

• Universalidade do código genético

• Utiliza material genético já editorado

Produção comercial: insulina, fatores de coagulação, eritropoetina, GH

4. TERAPIA GÊNICA

Transferência do gene normal para células específicas

5. TRANSGÊNICOS

Organismos que recebem, incorporam e manifestam genes de outras espécies

Vantagens: minimizam a utilização de pesticidas, são mais produtivos ou mais resistentes, podem aumentar a produtividade sem aumentar a área de cultivo

Desvantagens: seus efeitos tóxicos não foram completamente avaliados, podem eliminar os pequenos agricultores, podem reduzir a biodiversidade

6. CLONAGEM

Formação de organismos geneticamente idênticos

7. Formação de células-tronco

8. DNA Fingerprint

VNTRs variable number of tandem repeats (número variável de repetições em sequência

Número de VNTRs varia entre as pessoas

9. Vacinas de DNA

Vantagem: aplicação de uma única dose