Biotecnologia Profa. Leila Larisa Medeiros Marques

2018-2

"Sor te é o que acontece quando a

preparação encontra a opor tunidade."

(Elmer Letterman)

Horário de atendimento ao aluno:

DIA: Quinta, das 13:50 às 16:40

NOITE: Quinta, das 20:20 às 21:10

Exemplos de OGMs

Multidisciplinaridade da Biotecnologia

Definição de biotecnologia • O conjunto de conhecimentos técnicos e métodos,

de base científica ou prática, que permite a utilização de seres vivos como parte integrante e ativa do processo de produção industrial de bens e serviços”

• Biotecnologia é "bio" +"tecnologia", isto é o uso de processos biológicos para resolver problemas ou fazer produtos úteis.

Biotecnologia – visão geral

Fonte: MALAJOVICH (2009)

Biotecnologia – aplicações

Objetivo da disciplina

Introduzir aos alunos conhecimentos específicos

sobre biotecnologia, suas implicações e

aplicações na agricultura, indústria e produção

de alimentos, não somente referente às

técnicas utilizadas mas também quanto aos

aspectos éticos, ambientais e de biossegurança

envolvidos.

Ementa

• Histórico da biotecnologia;

• Introdução às técnicas de engenharia genética;

• Métodos de transformação de células-

biotecnologia vegetal;

• Aspectos legais e éticos sobre OGMs;

• Processos biotecnológicos em tecnologia de

alimentos.

Produtos biotecnológicos

Biotecnologia de alimentos:

Há duas linhas principais de pesquisa:

• Tecnologia enzimática e biocatálise;

• Alimentos Geneticamente Modificados.

Tecnologia enzimática e biocatálise

Tecnologia enzimática e biocatálise

FERMENTAÇÕES:

Transformação de uma substância orgânica em outra a ser utilizada, metabolizada por microrganismos ou enzimas.

As fermentações mais comuns da área de alimentos são o açúcar, o vinho, a cerveja, cidra e fermentação láctica na produção de queijos e iogurtes.

Alimentos Geneticamente

Modificados

A Era da Biotecnologia Moderna

Manipulação do material genético e reprogramação de

microrganismos

“fábricas” para produção de vários bens úteis:

Química

Farmacêutica

Alimentos Agrícola

Papel & celulose

Exemplos de produtos obtidos por meio da engenharia genética

que já são amplamente utilizados no cotidiano

Trabalho: • Sua opinião, crítica, impressão sobre um filme

(máximo 1 folha, individual e manuscrito):

Data: 22/08 . Entregar até o fim da aula!

• Filme: “ O mundo segundo a Monsanto” :

https://www.youtube.com/watch?v=sWxTrKlCMnk

Tema da discussão:

“Há cinco anos aproximadamente, a França

publicou os resultados de uma pesquisa, que

vinha sendo desenvolvida em sigilo, por um

período de 24 meses de testes com ratos que se

alimentavam com milho transgênico. Foram

utilizados cerca de 200 animais, divididos em

três grupos, sendo que o que consumia milho

transgênico foi justamente o que apresentou a

maior taxa de mortalidade, com a frequência de

câncer duas ou três vezes maior que os que não

consumiram o alimento modificado. As fêmeas

apresentaram tumores de mama, enquanto que

os machos insuficiências renal e hepática.”

Toxicidade a longo prazo de um milho geneticamente modificado

tolerante ao Roundup- Discussão em 22/08

• Notícia: http://revistagalileu.globo.com/Revista/Common/0,,EMI322531-18537,00-MILHO+TRANSGENICO+CAUSA+CANCER+EM+RATOS+E+REACENDE+DEBATE.html

• Retratação: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0278691512005637

• Reportagem: Artigo sobre efeito de milho transgênico em ratos não tem credibilidade. Disponível em: http://cib.org.br/estudo/artigo-sobre-efeito-de-milho-transgenico-em-ratos-nao-tem-credibilidade/

• Reportagem e comentários: https://hypescience.com/alimentos-transgenicos-tumores-mito/

Formas de Avaliação

Avaliação escrita (NP)- 21/11; Nota de trabalho(NT); Nota do trabalho final sobre o assunto sorteado- processo

biotecnológico(PB);

Exame: 05/12.

NF (Nota final)= (NP + NT + PB)÷ 3 Na nota de trabalho (NT) será embutido valor de

eventuais trabalhos realizados referente a assuntos ministrados.

Notas

Trabalho final

1 equipe de 3 alunos e 4 de 2 alunos

SUGESTÕES DE TEMAS:

1. Produção de cogumelos comestíveis;

2. Produção de biofertilizantes líquidos;

3. Produção de enzimas microbianas;

4. Produção de vacinas comestíveis;

5. Produção de bacteriocinas;

6. Produção de biopolímeros;

7. Produção de corantes naturais;

8. Produção de aminoácidos;

9. Produção de ácidos orgânicos.

10. Produção de bioaromas.

Norma dos

trabalhos

Produtos biotecnológicos

Trabalho final- processo

biotecnológico

Na nota final deste trabalho estará embutida a nota da revisão bibliográfica (5,0), resumo escrito (1,5), apresentação (3,5).

Norma dos

trabalhos

Trabalho final- o que deve necessariamente constar

nesta revisão bibliográfica

1. Enfatizar a importância do produto escolhido;

2. Estrutura química do produto envolvido (quando possível);

3. Explicar seu processo de produção;

4. Qual agente fermentador;

5. A via utilizada, com apresentações das reações e enzimas envolvidas;

6. Vantagens e desvantagens da obtenção biotecnológica (rendimento, custos);

7. Aplicações do produto na indústria de alimentos, entre outras;

8. Etapas de purificação do produto;

9. Outros tópicos que julgar necessário

10. Referências bibliográficas. Usar de preferência

esta ordem de

tópicos

Cronograma do trabalho final de

processos biotecnológicos

1. Apresentação do tema e principais tópicos: 29/08.

2. Entrega da revisão bibliográfica: 21/11. Pode ser na forma digital ou impressa.

3. Entrega do resumo (máximo 1 página):21/11. Mandar para todos alunos, com cópia para professora.

4. Preparação do seminário: até 27/06

5. Apresentação : 28/11

Biotecnologia- histórico • Produção de bebidas alcoólicas pela fermentação de grãos de cereais

já era conhecida pelos sumérios e babilônios antes do ano 6.000 a.C;

• Por volta do ano 2.000 a.C., os egípcios utilizavam o fermento para fabricar bebidas fermentadas e pão, vinagre, iogurte e queijos (mas sem conhecer o agentes da fermentação);

• 1665- descoberta de células por Robert Hooke em cortiça;

• 1675- Anton van Leeuwenhoek construiu um microscópio com capacidade de ampliação de 270 vezes- visualização dos MO pela primeira vez;

“Eu posso julgar por mim mesmo, apesar de limpar a minha boca, que todas as

pessoas que vivem na Holanda não são tantas quanto os animais vivos que eu carrego

em minha boca.” Vieram várias damas a minha casa ansiosas para ver as pequenas

enguias no vinagre, mas algumas ficavam tão enojadas com o espetáculo que juravam

nunca mais usar vinagre. E se alguém contasse a essas pessoas, no futuro, que há

mais dessas criaturas nos resíduos dos dentes da boca de um homem do que o total

de homens de todo um reino? Especialmente naqueles que nunca limpam os dentes”

Biotecnologia- histórico • 1845- Mattias Schleiden e Theodore Schwann lançaram a teoria de

que todos os organismos vivos são constituídos de células;

• 1865- Mendel começa a desvendar os segredos da hereditariedade;

• Robert Koch (1843-1910) – bactéria em forma de bastão (sangue de carneiro- carbúnculo)

• 1875- Pasteur prova que a fermentação é causada por MO;

• 1880 a 1910- Surgimento da fermentação industrial (ácido láctico, etanol, vinagre);

• 1917 – O húngaro

Karl Ereky cria o termo

biotecnologia;

Biotecnologia-

histórico

• 1910 a 1940- síntese de glicerol, acetona e ácido cítrico;

• 1910- Thomas Morgan identificou os cromossomos humanos como portadoras das unidades da hereditariedade, os genes;

• 1940 a 1950- antibióticos produzidos em larga escala por processos fermentativos (penicilina e posteriormente estreptomicina);

• 1941- Beadle e Tatum estabeleceram a teoria “um gene uma enzima”;

• 1943 - Penicilina é produzida em escala comercial;

• 1944- Oswald Avery identificou o DNA como a matéria prima que forma os genes;

• 1953- estabelecida a estrutura do DNA por Watson e Crick;

• 1967- Nirember e Khorana- decifraram o código genético;

• 1973 - Boyer e Cohen estabelecem a técnica do DNA recombinante;

• 1975 - Conferência de Asilomar, Califórnia;

Biotecnologia-

histórico

• 1978- Genentech produz a insulina humana em E. coli;

• 1982- Produção da primeira planta transgênica, tabaco resistente a antibiótico;

• 1983 - Insulina produzida por engenharia genética é a primeira droga recombinante aprovada para uso humano;

• 1985- Primeiro experimentos de campo com plantas transgênicas resistentes a inseto;

• 1988 - Publicado o método de PCR;

• 1990 - 2003 - Projeto Genoma Humano;

• 1994 - Aprovada comercialização do tomate FLAVR SAVR pelo FDA- poligalacturonase- antisenso;

• 1995- O primeiro genoma, o de uma bactéria, é completamente sequenciado (Haemophilus influenza);

• 1995-1996- Variedades transgênicas de soja e milho são aprovadas para liberação comercial nos EUA, dando início à rápida adoção desta tecnologia por agricultores em diferentes países;

Biotecnologia- histórico

• 1996 - CTNBio inicia suas atividades em junho; • 1996- Conjuntamente, seis países plantam o primeiro

milhão de hectares com transgênicos; • 1996 - Em 5 de julho nasce a ovelha Dolly, 1o mamífero

clonado de uma célula adulta, por meio de transferência nuclear;

• 1999- Cientistas suíços e alemães desenvolvem o arroz dourado, rico em beta-caroteno, precursor da vitamina A, importante na prevenção de alguns tipos de cegueira;

• 2000- O genoma da primeira espécie vegetal, Arabadopsis thaliana, é sequenciado;

Biotecnologia- histórico

• 2000- Conjuntamente, 13 países atingem a marca de 25 milhões de hectares plantados com variedades transgênicas;

• 2000 - Adoção do Protocolo de Cartagena em Biossegurança;

• 2007 - Em 8 de fevereiro, é lançada a Política de Desenvolvimento da Biotecnologia no Brasil;

• 2007- Cientistas dos EUA anunciam a geração de células-tronco embrionárias a partir de células da pele de macacos, o que vai permitir o desenvolvimento da clonagem terapêutica;

• 2008- Pesquisadores japoneses desenvolvem a primeira rosa azul, geneticamente modificada.

• 2010 - Autorizada na União Europeia a comercialização da batata transgênica Amflora (BASF) para uso industrial.- genes de formação de amilose desativados;

Projeto genoma humano (1990-2003)

• 3.164.700.000 nucleotídeos sequenciados por 2 grupos de pesquisadores trabalhando independentemente ( 1 público e 1 privado);

• As duas versões foram publicadas em 12 de fev de 2001 na revista Nature e Science;

• Público: investimento superior a US$ 3 bilhões;

Resultado:

• O genoma tem cerca de 20 a 25 mil genes;

• 3% do genoma humano codifica para alguma proteína e 97% são DNA-entulho – será?

Projeto genoma humano (1990-2003)

• Os seres humanos são parecidos entre si;

• Aplicações práticas: diagnóstico precoce de doenças, estudos de predisposição e resistência a doenças genéticas ou infecciosas, aconselhamento genético sobre riscos de anormalidades ou malformações congênitas;

• link

- Chip para sequenciar DNA mais rapidamente.

- Teria alguma preocupação quanto a isto????

Instituições-chave de biotecnologia no Brasil (1)

Instituições-chave de biotecnologia no Brasil (2)

Referências

• BORÉM, A.; SANTOS, F. R. Entendendo a biotecnologia. Viçosa: UFV, 2008, 342p.

• Projeto genoma humano Disponível em: http://planetabiologia.com/o-projeto-genoma-humano-dna-resumo/

• Política de Desenvolvimento da Biotecnologia no Brasil. Decreto nº 6.041/2007. Disponível em: http://www.revistajuridica.com.br/content/legislacao.asp?id=36753.

• ROCHA, M. A. Biotecnologia na nutrição de cães e gatos. Revista Brasileira de Zootecnia, v. 37, 2008. Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S1516-35982008001300006&script=sci_arttext.

Referências

• MALAJOVICH, M. A. Biotecnologia- fundamentos. 2012. Disponível em: http://www.bteduc.bio.br/livros/BIOTECNOLOGIA_2012.pdf

• Chip consegue sequenciar genoma mais rápido e com custo menor. Disponível em: http://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2011/07/chip-consegue-sequenciar-genoma-mais-rapido-e-com-custo-menor.htm

• O mundo segundo a Monsanto: Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=sWxTrKlCMnk