BIOTECNOLOGIA E ENGENHARIA GENÉTICA Profa. Maria Paula

FERRAMENTAS Enzimas: de restrição, DNA-ligase, DNA-polimerase, transcriptase Vetores: plasmídeos, vírus

1) PGH O número de genes é muito menor do que o esperado (cerca de 25.000) e não corresponde ao número de proteínas (cerca de 100.000) A espécie humana compartilha uma quantidade muito grande de genes com outras espécies A complexidade do organismo não está relacionada ao número de genes que ela apresenta. Apenas menos de 2% de nosso material genético corresponde a regiões codificadoras

DNA-lixo, DNA não-codificador ou ncDNA Localização: Regiões intergênicas: entre os genes Regiões intrônicas (íntrons): dentro dos genes Transcrição de RNAm no núcleo: Splicing (Editoração) pré-RNAm RNAm (com íntrons) (sem íntrons) Cada gene pode apresentar 8 a 9 íntrons  splicing alternativo Maior variedade de proteínas do que de genes Procariontes: têm pouco ncDNA e não têm íntrons Na evolução dos eucariontes, houve aumento do genoma, mas não houve aumento do número de genes codificadores. Aumenta a proporção de “DNA-lixo” Espécie humana: 92% dos genes apresentam íntrons

Função do ncDNA As regiões de ncDNA foram ultra conservadas durante a evolução  função importante A atividade das proteínas depende da informação contida no DNA e de mecanismos de controle de sua produção e atividade O controle é exercido por proteínas e também de moléculas de RNA: ncRNAs, produzidos a partir de ncDNAs Vantagens da utilização de RNA na regulação: são rapidamente produzidos a produção depende de menor gasto de energia formam-se a partir de todas as regiões do DNA interagem com o DNA, RNAs e proteínas A complexidade dos organismos está relacionada com a transcrição de ncRNAs

CONSEQUÊNCIAS DESSES ESTUDOS Função do ncRNA Regulação da editoração alternativa, inibição da tradução, localização celular de proteínas, desligamento de genes, etc OBS: outras formas de desligamento dos genes são: metilação: um conjunto de partículas de hidrogênio e carbono (CH3) é capaz de se agrupar na base de alguns genes e “silenciá-los”; modificação das histonas: estímulos externos podem alterar essas proteínas e tornar o DNA mais frouxo; Controle  EPIGENÉTICA CONSEQUÊNCIAS DESSES ESTUDOS alteração do dogma da biologia: as proteínas não seriam os únicos componentes finais do fluxo de informações genéticas e vários RNAs não codificam proteínas alteração do conceito de gene: um mesmo gene pode formar várias proteínas

2) PCR: Reação em cadeia da polimerase Gene é isolado e adicionado a solução com nucleotídeos, primers, DNA-polimerase Solução é aquecida a 95ºC, resfriada a 50ºC e reaquecida a 70ºC A quantidade de DNA aumenta exponencialmente

3. DNA-RECOMBINANTE Importante: Universalidade do código genético Utiliza material genético já editorado Produção comercial: insulina, fatores de coagulação, eritropoetina, GH

4. TERAPIA GÊNICA Transferência do gene normal para células específicas

5. TRANSGÊNICOS Organismos que recebem, incorporam e manifestam genes de outras espécies Vantagens: minimizam a utilização de pesticidas, são mais produtivos ou mais resistentes, podem aumentar a produtividade sem aumentar a área de cultivo Desvantagens: seus efeitos tóxicos não foram completamente avaliados, podem eliminar os pequenos agricultores, podem reduzir a biodiversidade

6. CLONAGEM Formação de organismos geneticamente idênticos

7. Formação de células-tronco

8. DNA Fingerprint VNTRs  variable number of tandem repeats (número variável de repetições em sequência Número de VNTRs varia entre as pessoas

9. Vacinas de DNA Vantagem: aplicação de uma única dose