B I O T E C N O L O G I A Biologia Celular - Prof. Dr. Rogaciano Batista <rogarbatista@yahoo.com.br>

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1 B I O T E C N O L O G I A Biologia Celular - Prof. Dr. Rogaciano Batista

2 HISTÓRICO Antes dos anos 1970, o termo biotecnologia
era utilizado principalmente na indústria de processamento de alimentos e na agroindústria. A partir daquela época, começou a ser usado por instituições científicas do Ocidente em referência a técnicas de laboratório desenvolvidas em pesquisa biológica, tais como processos de DNA recombinante ou cultura de tecidos.

3 BIOTECNOLOGIA Biotecnologia é o conjunto de conhecimentos que permite a utilização de agentes biológicos (organismos, células, organelas, moléculas) para obter bens ou assegurar serviços.

4 PRODUTOS BIOTECNOLOGICOS
Setores Bens e Serviços Agricultura Adubo, pesticidas, silagem, plantas transgênicas, etc; Alimentação Pães, queijos, cerveja, vinho, proteína,aditivos, etc; Química Butanol, acetona, glicerol, ácidos, enzimas, metais, etc; Eletrônica Biossensores; Energia Etanol, biogás; Ambiente Tratamento do lixo, purificação da água, etc; Pecuária Embriões; Saúde Antibióticos, hormônios, vacinas, testes, etc.

5 BIOTECNOLOGIA NA AGRICULTURA
O estabelecimento de uma agricultura sustentável, que preserve o meio ambiente e proporcione segurança alimentar futura, é um fator primordial para o desenvolvimento da humanidade ante as mudanças climáticas e o declínio das reservas energéticas não renováveis. A Biotecnologia oferece técnicas e processos que podem melhorar a vida do homem e do planeta. Ex: Melhoramento genético, Cultivo in vitro, Alimentos transgênicos entre outros.

6 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. Seqüenciador: Megabase Resultado liberado pelo Megabase

7 TRANSGÊNICOS Transgênicos são organismos que, mediante técnicas de engenharia genética, contêm material genético de outros organismos. O primeiro transgênico foi a bactéria Escherichia coli, que sofreu adição de genes humanos para a produção de insulina na década de 1980.

8 TRANSGÊNICOS (Cont.) 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 agrotóxicos 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.       

9 LEGISLAÇÃO OGM é, segundo o art. 3º, inciso V, da Lei Federal Brasileira nº , de 24 de março de 2005, organismo cujo material genético (DNA/RNA) tenha sido modificado por qualquer técnica de engenharia genética, excluídos desta classificação aqueles organismos "resultantes de técnicas que impliquem a introdução direta, num organismo, de material hereditário, desde que não envolvam a utilização de moléculas de DNA/RNA recombinante ou OGM, tais como: fecundação in vitro, conjugação, transdução, transformação, indução poliplóide e qualquer outro processo natural. APLICAÇÃO Em outros casos, a utilização de transgênicos é uma abordagem para a produção de determinados compostos de interesse comercial, medicinal ou agronômico, por exemplo). O primeiro caso público foi a utilização da bactéria E. coli, que foi modificada de modo a produzir insulina humana em finais da década de 1970.

10 ALERGENICIDADE Algumas das críticas que os transgénicos têm recebido têm a ver com a potencial reação alérgica dos animais/humanos a estes alimentos. O caso mais conhecido foi a utilização de um gene de uma noz brasileira com vista ao melhoramento nutricional da soja para alimentação animal. A noz em causa era já conhecida como causadora de alergia em determinados indivíduos. O gene utilizado para modificação da soja tinha como função aumentar os níveis de Metionina,um aminoácido essencial. Estudos realizados verificaram que a capacidade alergénica da noz tinha sido transmitida à soja, o que levou a que a empresa responsável terminasse o desenvolvimento desta variedade.

11 TRANSGÊNICOS - Impacto na Saúde Humana
Várias informações contraditórias têm sido lançadas de diversos setores quanto aos potenciais danos que os organismos transgénicos possam provocar nos seus consumidores. Em 1998, o investigador Árpád Pusztai e a sua equipe lançaram o pânico na Europa, ao afirmar que tinham obtido resultados que demonstravam o efeito nefasto de batata transgênica, quando presente na alimentação de ratos. Quando estes resultados foram publicados verificou-se que o referido efeito tinha sido devido ao transgene inserido nessas batatas ser de uma lectina, que por si só tem um efeito tóxico no desenvolvimento dos mamíferos. Estes investigadores sofreram pesadas críticas da classe política e da comunidade científica em geral.

12 TRANSGÊNICOS - Fatores sócio-econômicos
Grande parte das polêmicas originadas com a questão dos transgênicos estão diretamente relacionadas a seu efeito na economia mundial. Países atualmente bem estabelecidos economicamente e que tiveram sua economia baseada nos avanços da chamada genética clássica, são contra as inovações tecnológicas dos transgênicos. É também utilizado o argumento de que o cultivo de transgênicos poderia reduzir o problema da fome. Porém, muitos estudos, inclusive o do ganhador do Prêmio Nobel de Economia, Amartya Sen, revelam que o problema da fome no mundo hoje não é ligado à escassez de alimentos ou à baixa produção, mas à injusta distribuição de alimentos em função da baixa renda das populações pobres.

13 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. 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.

14 CLONAGEM – OVELHA DOLLY

15 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.

16 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.

17 TERAPIA GÊNICA (Cont.) Selecionam-se vetores potencialmente nocivos “in 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).

18 CARTÃO GENÉTICO 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 susceptibilidades genéticas.

19 CÉLULAS-TRONCO Célula tronco em rato As células-tronco de embriões têm a capacidade de se transformar em outros tecidos do corpo, como ossos, nervos, músculos e sangue. Devido a essa característica, as células-tronco são importantes, principalmente na aplicação terapêutica, sendo potencialmente úteis em terapias de combate a doenças cardiovasculares, neurodegenerativas, Diabetes mellitus tipo 1, acidentes vasculares cerebrais, doenças hematológicas, traumas na medula espinhal e nefropatias.

20 BIOSSEGURANÇA É uma medida surgida no século XX, voltada para o controle e a minimização de riscos advindos da prática de diferentes tecnologias, seja em laboratório ou quando aplicadas ao meio ambiente. A Biossegurança é regulada em vários países no mundo por um conjunto de leis, procedimentos ou diretivas específicas. No Brasil, a legislação de Biossegurança engloba apenas a tecnologia de Engenharia Genética — que é a tecnologia do DNA ou RNA recombinante — estabelecendo os requisitos para o manejo de Organismos Geneticamente Modificados (OGM’s), para permitir o desenvolvimento sustentado da Biotecnologia moderna. A Lei 8974 de Janeiro de Lei de Biossegurança estabelece as diretrizes para o controle das atividades e produtos originados pela tecnologia do DNA recombinante. Estabelece ainda que compete aos órgãos de fiscalização do Ministério da Saúde, do Ministério da Agricultura e do Ministério do Meio Ambiente a fiscalização e a monitorizarão das atividades com OGM’s, bem como a emissão de registro de produtos contendo OGM’s ou derivados, a serem comercializados ou liberados no ambiente.

21 BIORREMEDIAÇÃO Tecnologia que utiliza agentes biológicos, particularmente os microrganismos, para remover poluentes tóxicos do ambiente, principalmente do solo e da água. Os poluentes são decompostos em substancias atóxicas por meio do metabolismos microbiano.

22 Biotecnologia, um trilho
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, transgênicos, terapia gênica, dentre outras. Biotecnologia, um trilho Perigoso?...