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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.