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Biotecnologia O que é BIOTECNOLOGIA?. Biotecnologia O que é BIOTECNOLOGIA? Biotecnologia é a utilização de agentes biológicos para prover bens e assegurar.

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1 Biotecnologia O que é BIOTECNOLOGIA?

2 Biotecnologia O que é BIOTECNOLOGIA? Biotecnologia é a utilização de agentes biológicos para prover bens e assegurar serviços. Mesmo assim ficaríamos cheios de dúvidas: quais agentes biológicos? Quais os conhecimentos básicos necessários? O que devemos entender por bens ou serviços? Vejamos o quadro a seguir: Microbiologia, Bioquímica, Genética, Engenharia, Química, Informática Microrganismos, Células e Moléculas (Enzimas, Anticorpos, DNA, etc.) CONHECIMENTOAGENTES BIOLÓGICOS BIOTECNOLOGIA BENSSERVIÇOS Alimentos, Bebidas, Produtos Químicos, Energia, Produtos Farmacêuticos, Pesticidas, etc. Purificação da água, Tratamentos de resíduos, Controle de poluição, etc.

3 Biotecnologia Composto por duas fitas complementares, unidas por pontes de hidrogênio entre bases púricas (A,G) e bases pirimídicas (T,C). DNA: ácido desoxirribonucléico O alvo da Biotecnologia

4 Biotecnologia Teste de paternidade O teste de paternidade, também chamado de teste de DNA, permite comparar as informações genéticas do DNA da criança com aquelas encontradas no DNA do suposto pai. Basta uma pequena amostra de sangue dos envolvidos (suposto pai, mãe e filho) para que haja 99,99% de certeza do resultado.

5 Biotecnologia Teste de paternidade: como é feito? 1.As partes envolvidas na investigação (mãe, pai e filho) vão a um laboratório, onde uma pequena amostra de sangue dos três é coletada em um papel-filtro, sem utilização de seringa. No caso de morte de alguma das partes, pede-se a exumação do corpo e a coleta de uma parte do organismo; em geral, um fêmur. 2.O material pode ser coletado em laboratórios diferentes. Para que não haja confusão com troca de materiais, assim que o sangue é coletado, o papel-filtro é etiquetado e recebe a assinatura de cada envolvido. A coleta está pronta para ser mandada para um laboratório especializado em exames de DNA. 3.Do papel-filtro são retirados pequenos discos do tamanho da ponta de uma caneta. O material é levado para uma espécie de banho-maria. Através de uma espécie de aquecimento e resfriamento, faz-se com que o DNA contido na coleta seja amplificado.

6 Biotecnologia Teste de paternidade: como é feito? 4. Após a amplificação das moléculas de DNA, o material é levado para o seqüenciador automático, uma sofisticada máquina onde o código genético será seqüenciado. 5. Finalmente, um computador lê a seqüência e já pode dar um primeiro veredicto. Mesmo assim, as seqüências são analisadas por um especialista em genética, uma vez que mutações no código podem levar a máquina a cometer enganos. Cada teste é revisto através de um processo de prova e contraprova. Seqüenciador: Megabase Resultado liberado pelo Megabase

7 Biotecnologia Teste de paternidade Passos para inclusão e exclusão de paternidade pelo DNA: 1)Compare as bandas da mãe (M), criança (C) e possíveis pais (P). 2) Identifique quais bandas da criança vieram da mãe. As bandas restantes (bandas- teste) vieram do pai. 3) As bandas-teste estão presentes no possível pai? Identifique-o.

8 Biotecnologia Transgênicos Transgênicos são organismos que, mediante técnicas de engenharia genética, contêm material genético de outros organismos. A geração de transgênicos visa à obtenção de características específicas por um organismo de interesse. A manipulação genética recombina características de um ou mais organismos de uma forma que provavelmente não aconteceria na natureza. Por exemplo, podem ser combinados os DNAs de animais e plantas. O primeiro transgênico foi a bactéria Escherichia coli, que sofreu adição de genes humanos para a produção de insulina na década de 1980.

9 Biotecnologia Alimentos transgênicos São alimentos cujas sementes tiveram seu material genético modificado em laboratório. Essas sementes são modificadas para que as plantas possam resistir às pragas de insetos e à grandes quantidades de pesticida.

10 Biotecnologia Alimentos transgênicos Aspectos positivos: Aumento na produção de alimentos. Alteração do valor nutricional dos alimentos. Desenvolvimento de espécies com características desejáveis. Maior resistência dos alimentos ao armazenamento por períodos maiores. Aspectos negativos: A maior resistência a agro tóxicos e antibióticos nas pessoas e nos animais. A eliminação de populações benéficas como abelhas, minhocas e outros animais e espécies de plantas. O empobrecimento da biodiversidade. O desenvolvimento de ervas daninhas muito resistentes que podem causar novas doenças e o desequilíbrio da natureza. O desconhecimento das conseqüências da utilização dos alimentos geneticamente alterados a longo prazo.

11 Biotecnologia Clonagem: definição e técnica básica Clonagem é basicamente a produção de indivíduos geneticamente iguais. É um processo de reprodução assexuada que resulta na obtenção de cópias geneticamente idênticas de um mesmo ser vivo.

12 Biotecnologia Clonagem da Dolly A ovelha Dolly (5 de julho de fevereiro 2003) foi o primeiro mamífero a ser clonado com sucesso a partir de uma célula adulta. Dolly foi gerada a partir de células mamárias de uma ovelha adulta com cerca de seis anos, através de uma técnica conhecida como transferência somática de núcleo. Apesar das suas origens, Dolly teve uma vida normal de ovelha e deu à luz dois filhotes, sendo cuidadosamente observada em todas as fases. Em 1999, foi divulgado na revista Nature que Dolly poderia desenvolver formas de envelhecimento precoce, uma vez que os seus telómeros (partes de alguns cromossomos) eram mais curtos que os das ovelhas normais. Esta questão iniciou uma acesa disputa na comunidade científica sobre a influência da clonagem nos processos de envelhecimento, que está ainda hoje por ser resolvida. Em 2002 foi anunciado que Dolly sofria de um tipo de artrite degenerativa, o que foi interpretado por alguns sectores como sinal de envelhecimento. Dolly foi abatida em fevereiro de 2003 para evitar a sua morte dolorosa por uma infecção pulmonar incurável.

13 Biotecnologia Clonagem da ovelha Dolly

14 Biotecnologia Como cortar e colar fitas de DNA de diferentes seres vivos?

15 Biotecnologia Vacina gênica Apontada pelos cientistas como promessa no combate a doenças infecciosas como a malária, a dengue e, até mesmo, a AIDS, a vacina gênica é uma nova estratégia para a prevenção de doenças onde o conhecimento das técnicas relacionadas ao DNA tem um papel essencial. E como esta vacina é feita? Para a sua produção, é necessária a retirada de uma seqüência de DNA do agente causador da doença que codifica uma proteína capaz de estimular o nosso sistema imune. Depois que este fragmento de DNA é retirado, ele é clonado e inserido em vetores. Quando aplicado em animais, suas células passam a traduzir as seqüências do agente causador da doença, fazendo com que a proteína traduzida seja exposta ao sistema imune que irá reconhecê-la como não-própria do organismo, desencadeando posterior formação de anticorpos e células de memória.

16 Biotecnologia Vacina gênica A vacina de DNA tem sido considerada mais segura e eficiente do que as vacinas convencionais, oferecendo segurança e uma resposta imunológica duradoura, não sendo necessária a aplicação de outras doses. Um exemplo de vacina de DNA que vem trazendo bons resultados é a da raiva. Testada em macacos, os pesquisadores obtiveram 100% de imunização dos animais. Eles foram expostos (desafiados) à doses letais do vírus da raiva e não desenvolveram a doença. Esta é uma boa notícia, tendo em vista que surgem no mundo, a cada ano, mais de novos casos de raiva. A vacina de DNA abre novas portas, trazendo esperança para a solução de doenças como a AIDS e a malária, para as quais ainda não foram obtidas vacinas eficazes.

17 Biotecnologia Terapia gênica A terapia gênica consiste basicamente na introdução de genes em células ou tecidos com o intuito de corrigir deficiências genéticas. Esses genes são colocados dentro de células através da utilização de vetores, que podem ser de origem viral ou não-viral. Devido à capacidade intrínseca dos vírus de invadir e fazer com que seu genoma seja transcrito pela maquinaria celular, alguns tipos de vírus são modificados e utilizados como vetores para terapia gênica. Apesar da maioria dos protocolos de terapia gênica estar em estágios iniciais de desenvolvimento, essa área desperta interesse por seu potencial para o tratamento de uma grande diversidade de doenças.

18 Biotecnologia Terapia gênica Selecionam-se vetores potencialmente nocivosin vivo. Modifica-se o DNA do vetor introduzindo o gene defeituoso no ser humano (2). Retira-se, do ser humano, uma colônia de células para que os vírus possam se multiplicar e passar para gene normal (1). Separam-se as células portadoras do gene normal e injetam-nas no ser humano (3 e 4).

19 Biotecnologia 'Cartão genético' pode sair em 20 anos, prevê cientista A constituição genética completa de uma pessoa poderá ser escaneada e gravada em um cartão inteligente nos próximos 20 anos, de acordo com o ganhador do prêmio Nobel de Medicina de 2001, Paul Nurse. Entretanto, grupos de pressão questionam os benefícios que os cidadãos podem obter com os cartões de identidade genética e alertam para o risco de a invenção causar a discriminação de pessoas com suscetibilidades genéticas. Paul Nurse, que também é presidente da Cancer Research UK, prevê que, em breve, o processo de decifrar o genoma humano deverá se tornar ainda mais rápido. Em 1985, foram necessários três anos para decodificar um único gene. Agora, podemos seqüenciar todo o genoma humano em apenas alguns anos, disse Nurse.

20 Biotecnologia Bioética Bioética é o estudo transdisciplinar entre biologia, medicina e filosofia (desta, especialmente as disciplinas de Ética, Moral e Metafísica), que investiga todas as condições necessárias para uma administração responsável da vida humana (em geral), da pessoa (em particular) e da biotecnologia. Considera, portanto, a responsabilidade moral de cientistas em suas pesquisas, bem como de suas aplicações. São temas dessa área questões delicadas como a clonagem, os transgênicos, a terapia gênica, dentre outras. BIOTECNOLOGIA, um trilho perigoso?


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