IX Semana de Biologia da UFPB Mini-curso

Apresentação em tema: "IX Semana de Biologia da UFPB Mini-curso"— Transcrição da apresentação:

1 IX Semana de Biologia da UFPB Mini-curso
Laboratório de Genética de Microrganismos - DBM

2 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica
Aplicações

3 Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica
Biotecnologia ► Ganhou evidência há relativamente pouco tempo, por outro lado, os processos biotecnológicos vêm sendo utilizados desde a mais remota antiguidade 6000 anos AC: Preparação de cerveja por babilônios e sumérios. 4000 anos AC: Fabricação de pão pelos egípcios. Século XIV: Preparação de bebidas destiladas. Século XVIII: Jenner consegue a primeira vacina. Século XIX: Pasteur consegue identificar a levedura como o agente responsável pela fermentação alcoólica. Nasce a Microbiologia. Século XX: Berg (1972), Cohen e Boyer (1973) conseguem obter DNA recombinante. Nascem a Engenharia Genética e a Biotecnologia moderna.

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5 Utilização em Técnicas Moleculares
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Utilização em Técnicas Moleculares ► Clonagem  Projetos genoma ► Indústria  produção de hormônios, enzimas, proteínas, vacinas, antibióticos, inibidores, ativadores, processos fermentativos, Biopolímeros (gomas – xantana e dextrana) Bebidas alcoólicas, alimentos... (Farmacêutica, Alimentos, Biotecnologia) ► Agricultura  Cultura de Tecidos, Fixação de Nitrogênio, Controle Biológico de Pragas...

6 Aplicações Comerciais da Biotecnologia
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Aplicações Comerciais da Biotecnologia Área Aplicação Potencial Saúde -   remédios e vacinas mais eficazes com  maior grau de pureza e a um custo menor -  diagnóstico , prevenção e tratamento de  doenças genéticas Alimentos -   novos produtos processos alimentícios mais eficientes -   melhor rendimento e qualidade na produção agropecuária Energia -   maior eficiência na conversão de biomassa em combustíveis -   menor consumo energético em processos industriais -   aumento na recuperação de petróleo Materiais -  menor custo na produção de produtos químicos com matérias primas de biomassa -  extração econômica de minerais de baixo teor Meio Ambiente -  alternativas biológicas à herbicidas e pesticidas -  tratamento de detritos tóxicos

7 Fármacos Baseados em Produtos Naturais
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Fármacos Baseados em Produtos Naturais

8 Por que nós precisamos de novas drogas?
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Por que nós precisamos de novas drogas? ► Controle inadequado das infecções; ► Vacinas indisponíveis até o momento; ► Atuais drogas são insatisfatórias; ► Resistência a drogas; ► Efeitos; ► Baixa eficácia; ► Alto custo. Mortes por doenças infecciosas em 2003 (WHO).

9 Produtos Naturais Metabólitos Secundários Metabólitos Primários
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Produtos Naturais Metabólitos Secundários Metabólitos Primários Isolamento de princípios ativos Plantas  laboratório de síntese orgânica  Milhões de anos de evolução e adaptação sobre a terra

10 E a indústria farmacêutica...
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica E a indústria farmacêutica... ► Motivação pela descoberta de quimioterápicos eficazes como: vimblastina (Velban®) [diabetes], vincristina (Oncovin®)…e o taxol (Taxol®) [câncer]. ► Interesse por substâncias de origem vegetal com estruturas complexas difíceis de serem obtidas por processo de síntese. ► Semi-síntese comercial do taxol, tem sua materia-prima a bacatina III (Taxus baccata ).

11 Com objetivos muito bem definidos, a indústria farmacêutica
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Com objetivos muito bem definidos, a indústria farmacêutica não despreza o potencial que as plantas possuem em fornecer substâncias novas. ► 1980  Busca racional de drogas ► Utiliza ensaios específicos para enzimas, receptores, DNA, mecanismo de ação de novas substâncias químicas bioativas. ► Contribui para o conhecimento de “novas entidades químicas”, que podem ser usadas como matrizes para a descobertas de novos fármacos. ► O estudo de modificações, ex., a partir de exclusão de algumas subunidades fragmentais  partes essenciais e desnecessárias.

12 Seleção de Alvo, Validação e Ligação
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Seleção de Alvo, Validação e Ligação Um enfoque genômico Genômica Transcriptoma Proteôma Metabolômica Genômica e Metabolômica comparativa Bioquímica e Biol. Mol comparativa Alvos potenciais Validação dos alvos Composto químico, proteína ou anticorpo. Alvos de drogas Proteínas

13 Modificação da atividade
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Modificação da atividade Exemplo: ► Morfina  Morfinano  Análogo hidroxilado (R=OH), o levorfanol é 3-4x mais potente do que a morfina, embora retenha propriedade de vício. Morfina Morfinano Pentazocina ► A pentazocina, [R=CH2-CH=C(CH3)2] é um análogo com menor propriedade de vício. Etorfina ► Complexidade/Potência: etorfina, possui uma ponte de 2 átomos de carbono e um substituinte  1000x mais potente que a morfina  Medicina veterinária.

14 Planejamento racional
Microbiologia de Bactérias Gram-positivas: Uma Abordagem Etnofarmacológica Avaliação dos candidatos a Nova Entid. Química Planejamento racional Dados da análise estrutural, bioquímica e biologia molecular Modelagem de fármacos Modelos tridimensionais a partir de softwares Determina propriedades estéricas e eletrônicas com relação a interação com o seu receptor Ajustes (correções) para otimizar suas propriedades Tratamento de inúmeras doenças. Ex. inibidores de proteases de vírus “chave-fechadura”

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