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Biotecnologia ENGENHARIA GENÉTICA

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Apresentação em tema: "Biotecnologia ENGENHARIA GENÉTICA"— Transcrição da apresentação:

1 Biotecnologia ENGENHARIA GENÉTICA

2 ► CLONAGEM ►DNA RECOMBINANTE └TRANSGENIA └ TERAPIA GÊNICA ►DNA-FINGERPRINT

3 CLONAGEM

4 1997: A REVOLUÇÃO DOLLY !

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6 A ovelha foi sacrificada no Instituto Roslin, na Escócia, após ser diagnosticada com uma doença pulmonar progressiva comum em animais mais velhos.

7 Cachorros O animal mais recentemente clonado!!! -

8 Clones Brasileiros Bovinos

9 Células Tronco

10 As primeiras células embrionárias
trofoblasto botão interno As primeiras células embrionárias

11 Nidação – Início da gravidez
O blastocisto Trofoblasto Parede uterina Cavidade uterina

12 TIPOS DE CLONAGEM

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17 A VIDA ATÉ O NASCER UM SPTZ penetra a membrana do óvulo na trompa
Óvulo não fecundado fora do folículo SPTZ em direção ao óvulo na trompa Óvulo não fecundado no ovário SPTZ entrando no óvulo Óvulo fecundado  OVO 1ª divisão celular – 24 hs Embrião – 10 dias fecundação 39 semanas RECÉM NASCIDO 12 semanas  FETO 6 meses  FETO COMPLETO GOMES, FAM 2008

18 TRANSGÊNICOS

19 Aplicações: DNA recombinante:
Transgênicos  introdução de genes de uma espécie em outra espécie diferente Terapia Gênica  Utilização de genes normais para substituir genes alterados cuja deficiência origina diversas doenças.

20 Funcionamento Molecular da Célula

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22 Síntese de Proteínas

23 Tradução Também chamada síntese de proteínas
Quando o RNAm chega ao citoplasma ele se associa ao ribossomo. Após essa associação os RNAt levam os aminoácidos, que serão ligados, formando assim a proteína.

24 Quando o RNAm chega ao citoplasma, ele se associa ao ribossomo.
Nessa organela existem 2 espaços onde entram os RNAt com aminoácidos específicos. U A C A A A A U G U U U C U U G A C C C C U G A somente os RNAt que têm seqüência do anti-códon complementar à seqüência do códon entram no ribossomo.

25 Uma enzima presente na subunidade maior do ribossomo realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos. U A C A A A A U G U U U C U U G A C C C C U G A

26 O RNAt “vazio” volta para o citoplasma para se ligar a outro aminoácido.
U A C A A A A U G U U U C U U G A C C C C U G A

27 O ribossomo agora se desloca uma distância de 1 códon.
O espaço vazio é preenchido por um outro RNAt com seqüência do anti-códon complementar à seqüência do códon. U A C A A A G A A A U G U U U C U U G A C C C C U G A

28 Uma enzima presente na subunidade maior do ribossomo realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos. U A C A A A G A A A U G U U U C U U G A C C C C U G A

29 U A C A A A G A A A U G U U U C U U G A C C C C U G A O RNAt “vazio” volta para o citoplasma para se ligar a outro aminoácido. e assim o ribossomo vai se deslocando ao longo do RNAm e os aminoácidos são ligados.

30 Quando o ribossomo passa por um códon de terminação nenhum RNAt entra no ribossomo, porque na célula não existem RNAt com seqüências complementares aos códons de terminação. G G G Códon de terminação A U G U U U C U U G A C C C C U G A

31 G G G Então o ribossomo se solta do RNAm, a proteína recém formada é liberada e o RNAm é degradado. A U G U U U C U U G A C C C C U G A

32 Considerações Finais Uma proteína  + de 70 aminoácidos ligados.
1 códon  3 nucleotídeos no RNAm 1 códon  1 aminoácido na proteína Nº de ligações peptídicas  Nº de aminoácidos – (menos) 1.

33 Considerações Finais 1 anticódon  3 nucleotídeos no RNAt
O anticódon é complementar ao códon Cada RNAt leva consigo apenas um tipo de aminoácido  quem determina qual aminoácido será transportado é o anticódon.

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36 Transcriptase Reversa
RNA polimerase Replicação DNA Transcrição Tradução hnRNA mRNA Proteínas Transcriptase Reversa citoplasma núcleo

37 DNA RECOMBINANTE - TRANSGENIA
◘ introdução de genes de uma espécie em outra espécie diferente ◘ possível devido à universalidade do código genético Procedimentos: 1- separar o gene desejado 2- multiplicar este gene 3- inserção no hospedeiro

38 DNA RECOMBINANTE - TRANSGENIA
◘ introdução de genes de uma espécie em outra espécie diferente ◘ possível devido à universalidade do código genético Procedimentos: 1- separar o gene desejado 2- multiplicar este gene 3- inserção no hospedeiro

39 DNA recombinante: ferramentas
- Vírus: infectam células e introduzem os genes desejados nas células; Bactérias/ plasmídeos: sintetizam proteínas a partir de genes contidos em pedaços de DNA bacteriano (plasmídeo); Enzimas de restrição: enzimas que cortam DNA em locais específicos.

40 Célula bacteriana Membrana plasmática Citoplasma Parede celular
Mesossomo Cápsula Ribossomos Fímbrias Enzimas relacionadas com a respiração, ligadas à face interna da membrana plasmática Plasmídeos DNA associado ao mesossomo Nucleóide Flagelo

41 Fragmentos de DNA doador
Transformação Molécula de DNA circular Fragmentos de DNA doador Célula bacteriana Célula bacteriana Lise celular Quebra do DNA Fragmentos de DNA ligam-se à superfície da célula receptora. O fragmento de DNA é incorporado à célula receptora. O fragmento de DNA é integrado ao cromossomo da célula receptora. Célula transformada

42 Cortar o DNA com enzimas de restrição
Fragmento 1 Fragmento 3 Fragmento 2 Fragmento 4 Inserir fragmentos em vetores Introduzir vetores em bactérias

43 Transdução Fago Quando o profago inicia o ciclo lítico, o DNA da bactéria é degradado e novos fagos podem conter algum trecho do DNA da bactéria. O DNA do fago integra-se ao DNA da bactéria como um profago. O DNA de um fago penetra na célula de uma bactéria. DNA do fago com genes da bactéria Genes de outra bactéria são introduzidos e integrados ao DNA da bactéria hospedeira. A célula bacteriana se rompe e libera muitos fagos, que podem infectar outras células. O fago infecta nova bactéria.

44 DNA RECOMBINANTE - TRANSGENIA

45 Outros exemplos de transgênicos
Planta de algodão resistentes às lagartas. Reduz a necessidade de utilização de pesticidas. Os gastos de produção diminuem e a poluição ambiental também é reduzida. Golden Rice. Arroz geneticamente modificado que contém um gene que codifica a produção de β-caroteno. Foi produzido para evitar que as populações pobres da Ásia adoecessem por avitaminoses.

46 Produção de insulina humana em bactérias:
Isola-se o gene da insulina humana utilizando-se enzimas de restrição para cortar o DNA humano; Insere-se o gene em um plasmídeo bacteriano; Ativa-se o plasmídeo, para a transcrição do gene e produção da proteína (insulina); Retira-se a insulina da bactéria.

47 Como fazer uma vacina comestível
Célula bacteriana Célula da planta Gene para o antígeno Transferência de genes DNA Plasmídeo Gene que confere resistência a certo antibiótico Calo Suspensão de bactérias Agrobacterium tumefaciens Meio com antibiótico Células mortas Batatas transgênicas que podem atuar como “vacina”

48 TERAPIA GÊNICA

49 Aplicações: DNA fingerprint (impressão digital de DNA):
Determinação da identidade genética do indivíduo Utilizado em testes de paternidade Utilizado em biologia forense (resolução de crimes)

50 Como se faz DNA fingerprint:
Íntron Éxxon Íntron Intron  pedaço de cromossomo (DNA) sem função; Éxxon  pedaço de cromossomo (DNA) funcional. 1º Passo: recortar pedaços de DNA com enzimas de restrição 2º Passo: mistura dos pedaços de DNA com “primers” radioativos 3º Passo: separação dos pedaços com eletroforese com gel de agarose

51 Gel de agarose + corrente e-
Revelação UV

52 COLORAÇÃO

53 4º Passo: Comparação entre pedaços de DNA da mãe criança e dos supostos pais, em busca de semelhanças. Metade dos fragmentos de DNA devem ser iguais aos da mãe e a outra metade do pai.

54 FITORREMEDIAÇÃO

55 Uso de sistemas vegetais fotossintetizantes e sua microbiota
Fitorremediação: Uso de sistemas vegetais fotossintetizantes e sua microbiota com o fim de desintoxicar ambientes degradados ou poluídos.

56 Tratamento de água com aguapé:
Eichhornia crassipes Todas as macrófitas exercem importante papel na remoção de substâncias dissolvidas, assimilando-as e incorporando-as à sua biomassa, porém a espécie Eichhornia crassipes, o aguapé, tem sido a hidrófita mais estudada para o tratamento de água com plantas.

57 Descontaminação do Solo
Bactérias Fungos Biorremediação: emprego dos microrganismos para a remediação de locais contaminados devido ao uso de agroquímicos..

58 Poluição por esgotos doméstico e industrial

59 Poluição por esgotos doméstico e industrial
Matéria orgânica biodegradável Explosão na população de microrganismos Consumo de oxigênio Bactérias, vírus, larvas e parasitas Coliformes fecais Þ doenças Brasil: 30% das praias são impróprias

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