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Biotecnologia ENGENHARIA GENÉTICA. CLONAGEM DNA RECOMBINANTE TRANSGENIA TERAPIA GÊNICA DNA-FINGERPRINT.

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Apresentação em tema: "Biotecnologia ENGENHARIA GENÉTICA. CLONAGEM DNA RECOMBINANTE TRANSGENIA TERAPIA GÊNICA DNA-FINGERPRINT."— Transcrição da apresentação:

1 Biotecnologia ENGENHARIA GENÉTICA

2 CLONAGEM DNA RECOMBINANTE TRANSGENIA TERAPIA GÊNICA DNA-FINGERPRINT

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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 Bovinos

9 Células Tronco

10 trofoblasto botão interno As primeiras células embrionárias

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

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

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

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

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

27 A U G U U U C U U G A C C C C U G A U A C A A AG A A 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.

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

29 A U G U U U C U U G A C C C C U G A U A C A A A G A 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 A U G U U U C U U G A C C C C U G A G G G Códon de terminação 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.

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

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

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

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

37 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 DNA RECOMBINANTE - TRANSGENIA

38 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 DNA RECOMBINANTE - TRANSGENIA

39 DNA recombinante: ferramentas - Vírus: infectam células e introduzem os genes desejados nas células; - 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 Fímbrias Cápsula Parede celular Plasmídeos DNA associado ao mesossomo Nucleóide Flagelo Enzimas relacionadas com a respiração, ligadas à face interna da membrana plasmática Mesossomo Citoplasma Ribossomos Membrana plasmática

41 Transformação Célula bacteriana Lise celularQuebra do DNA Fragmentos de DNA doador Célula bacteriana 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 Molécula de DNA circular

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

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

44 DNA RECOMBINANTE - TRANSGENIA

45 Outros exemplos de transgênicos 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. 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.

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

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.

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

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

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

58 Poluição por esgotos doméstico e industrial

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

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