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BIOTECNOLOGIAENGENHARIA GENÉTICA

CONCEITOS BÁSICOS

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Sistema em funcionamento

• Replicação

• Transcrição

• Processamento de RNA

• Tradução

• Processamento da proteína

• Secreção da proteína

• Recuperação e purificação da proteína

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Ç

Ã

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Biologia molecular

Interpretação das propriedades dos organismos pelo conhecimento da estrutura dos seus componentes

François Jacob (1973)

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Funcionamento das células

• Ciclos de multiplicação / divisão• Preservação da informação

genética

• Síntese e degradação de componentes• Expressão da informação genética

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A construção das células

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Macromoléculas

• Proteínas• S aminoácidos (enzimas)

• Ácidos nucleicos• S nucleótidos, ribo- desoxirobi-

(DNA, RNA)

• Polissacáridos• S glúcidos (amido, glicogénio)

• Lípidos• (triglicéridos, colesterol)

• Complexas• Nucleoproteínas• Glicoproteínas• Glicolípidos• ...

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Proteínas• Composição

• 20 aminoácidosamina (NH3) + ácido (COOH)

• Cadeia lateralpolar, alifática não polar, aromática

• Formas• Globulares

• Fibrosas

• Estrutura• Primária – sequência de aminoácidos

• Secundária – forma da cadeia (hélices a, folha plissada b)

• Terciária – enrolamento intra-catenar

• Quaternária – vários polipéptidos, grupos prostéticos

• Funções• Enzimáticas – lipases

• Recetoras – CD4

• Transporte – hemoglobina

• Armazenamento – ferritina

• Estrutural – colagénio

• Nutricional – caseína

• Anti-infeciosas – imunoglobulina

• Reguladoras – fatores

• ....

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DNA

• Composição• 4 nucleótidos

• Propriedades físico-químicas• Viscosidade• Absorção UV (260 nm)• Desnaturação / Renaturação térmica

• Forma• Linear• Circular• Super-enrolamento

(supercoiling)l Função Sequência

únicaSequênciasrepetitivas

Codificante Gene rRNA

Não codificante Intrão Satélites, Alu

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Formas e estruturas do DNA

Direita Esquerda

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Cromatina

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Matéria-prima

• Organismo a recombinar

• Gene a exprimir

• Tecnologia de recombinaçãoÞ Organismo produtor, recombinante

• Nutrientes

• Sistema de produção

• Sistema de extração / purificação

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Tipos de células

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Procariotas

• Escherichia coli (E. coli)(O microrganismo mais utilizado, primeira escolha para transformação)• Crescimento rápido, não patogénico• Aeróbio / anaeróbio facultativo, mesófilo• Meios de cultura de simples obtenção (complexos)

• Outros• Bacillus, pseudomonas, rizóbios, estreptomices,...

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Eucariotas

• Saccharomyces cerevisiae(Primeira opção para uso de células eucarióticas)• Levedura unicelular, não patogénico• Sistema modelo de eucariotas• Meios de cultura de simples obtenção (complexos)• Genoma conhecido, Cromossomas artificiais (YAC)

• Outros

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Cultura de tecidos eucarióticos

• Culturas primárias

• Estabelecidas em cultura (transformadas ?)• Número de gerações limitado• Cultura à confluência, com densidade mínima• Exigências nutricionais significativas• Crescimento lento (~16-24 horas por geração)

• Exemplos• Células de insetos• Células de plantas• Células de mamíferos

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Ponto de partida

• Tecnologia de DNA recombinante• Procedimentos múltiplos para a transferência de informação genética de um

organismo para outro

• Biotecnologia• Produto ou serviço resultante da atividade do novo organismo (recombinante)• Processo (e optimização) para a produção

ØFUNCIONAMENTO DA CÉLULA