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Biotecnologia O que é BIOTECNOLOGIA? O que é BIOTECNOLOGIA?

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Biotecnologia

O que é BIOTECNOLOGIA?O que é BIOTECNOLOGIA?

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Biotecnologia

O que é BIOTECNOLOGIA?O que é BIOTECNOLOGIA?

Biotecnologia é a utilização de agentes biológicos para prover bens e

assegurar serviços. Mesmo assim ficaríamos cheios de dúvidas: quais agentes

biológicos? Quais os conhecimentos básicos necessários? O que devemos

entender por bens ou serviços?

Vejamos o quadro a seguir:

Microbiologia, Bioquímica, Genética, Engenharia, Química, Informática

Microrganismos, Células e Moléculas (Enzimas, Anticorpos, DNA, etc.)

CONHECIMENTO AGENTES BIOLÓGICOS

BIOTECNOLOGIA

BENS SERVIÇOS

Alimentos, Bebidas, Produtos Químicos, Energia, Produtos

Farmacêuticos, Pesticidas, etc.

Purificação da água, Tratamentos de resíduos, Controle de poluição, etc.

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Biotecnologia

Composto por duas fitas complementares, unidas por pontes de hidrogênio entre bases púricas (A,G) e bases pirimídicas (T,C).

DNA: ácido desoxirribonucléicoDNA: ácido desoxirribonucléicoO alvo da BiotecnologiaO alvo da Biotecnologia

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Biotecnologia

Teste de paternidadeTeste de paternidadeO 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.

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Biotecnologia

Teste de paternidade: como é feito?Teste de paternidade: como é feito?

1. As partes envolvidas na investigação (mãe, pai e filho) vão a um laboratório,

onde uma pequena amostra de sangue dos três é coletada em um papel-filtro,

sem utilização de seringa. No caso de morte de alguma das partes, pede-se a

exumação do corpo e a coleta de uma parte do organismo; em geral, um fêmur.

2. O material pode ser coletado em laboratórios diferentes. Para que não haja

confusão com troca de materiais, assim que o sangue é coletado, o papel-filtro

é etiquetado e recebe a assinatura de cada envolvido. A coleta está pronta para

ser mandada para um laboratório especializado em exames de DNA.

3. Do papel-filtro são retirados pequenos discos do tamanho da ponta de uma

caneta. O material é levado para uma espécie de banho-maria. Através de uma

espécie de aquecimento e resfriamento, faz-se com que o DNA contido na

coleta seja amplificado.

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Biotecnologia

Teste de paternidade: como é feito?Teste de paternidade: como é feito?

4. Após a amplificação das moléculas de DNA, o material é levado para o

seqüenciador automático, uma sofisticada máquina onde o código genético

será seqüenciado.

5. Finalmente, um computador lê a seqüência e já pode dar um primeiro veredicto.

Mesmo assim, as seqüências são analisadas por um especialista em genética,

uma vez que mutações no código podem levar a máquina a cometer enganos.

Cada teste é revisto através de um processo de prova e contraprova.

Seqüenciador: Megabase Resultado liberado pelo Megabase

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Biotecnologia

Teste de paternidadeTeste de paternidade

Passos para inclusão e exclusão de paternidade pelo DNA:

1) Compare as bandas da mãe (M), criança (C) e possíveis pais (P).

2) Identifique quais bandas da criança vieram da mãe. As bandas restantes (bandas-teste) vieram do pai.

3) As bandas-teste estão presentes no possível pai? Identifique-o.

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Biotecnologia

TransgênicosTransgênicos

Transgênicos são organismos que, mediante técnicas de engenharia

genética, contêm material genético de outros organismos.

A geração de transgênicos visa à obtenção de características

específicas por um organismo de interesse.

A manipulação genética recombina características de um ou mais

organismos de uma forma que provavelmente não aconteceria na natureza.

Por exemplo, podem ser combinados os DNAs de animais e plantas.

O primeiro transgênico foi a bactéria Escherichia coli, que sofreu

adição de genes humanos para a produção de insulina na década de 1980.

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Alimentos transgênicosAlimentos transgênicosSão alimentos cujas sementes tiveram seu material genético modificado

em laboratório. Essas sementes são modificadas para que as plantas possam resistir às pragas de insetos e à grandes quantidades de pesticida.

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Alimentos transgênicosAlimentos transgênicos

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 agro tóxicos 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.       

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Clonagem: definição e técnica básicaClonagem: 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.

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Biotecnologia

Clonagem da DollyClonagem da Dolly

A ovelha Dolly (5 de julho 1996 - 14 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. Apesar das suas origens, Dolly teve uma vida normal de ovelha e deu à

luz dois filhotes, sendo cuidadosamente observada em todas as fases. Em 1999, foi

divulgado na revista Nature que Dolly poderia desenvolver formas de

envelhecimento precoce, uma vez que os seus telómeros (partes de alguns

cromossomos) eram mais curtos que os das ovelhas normais. Esta questão iniciou

uma acesa disputa na comunidade científica sobre a influência da clonagem nos

processos de envelhecimento, que está ainda hoje por ser resolvida. Em 2002 foi

anunciado que Dolly sofria de um tipo de artrite degenerativa, o que foi interpretado

por alguns sectores como sinal de envelhecimento. Dolly foi abatida em fevereiro de

2003 para evitar a sua morte dolorosa por uma infecção pulmonar incurável.

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ClonagemClonagemda ovelhada ovelha

Dolly Dolly

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Como cortar e colar fitas de DNA de diferentes seres Como cortar e colar fitas de DNA de diferentes seres vivos?vivos?

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Vacina gênicaVacina 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. Depois que este fragmento de

DNA é retirado, ele é clonado e inserido em vetores. Quando aplicado em animais,

suas células passam a traduzir as seqüências do agente causador da doença,

fazendo com que a proteína traduzida seja exposta ao sistema imune que irá

reconhecê-la como não-própria do organismo, desencadeando posterior formação

de anticorpos e células de memória.

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Biotecnologia

Vacina gênicaVacina gênica

A vacina de DNA tem sido considerada mais segura e eficiente do que as

vacinas convencionais, oferecendo segurança e uma resposta imunológica

duradoura, não sendo necessária a aplicação de outras doses.

Um exemplo de vacina de DNA que vem trazendo bons resultados é a da

raiva. Testada em macacos, os pesquisadores obtiveram 100% de imunização dos

animais. Eles foram expostos (desafiados) à doses letais do vírus da raiva e não

desenvolveram a doença. Esta é uma boa notícia, tendo em vista que surgem no

mundo, a cada ano, mais de 40.000 novos casos de raiva.

A vacina de DNA abre novas portas, trazendo esperança para a solução

de doenças como a AIDS e a malária, para as quais ainda não foram obtidas

vacinas eficazes.

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Biotecnologia

Terapia gênicaTerapia 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.

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Terapia gênicaTerapia gênica

• 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).

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Biotecnologia

'Cartão genético' pode sair em 20 anos, prevê cientista

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 suscetibilidades genéticas.

Paul Nurse, que também é presidente da Cancer Research UK, prevê

que, em breve, o processo de decifrar o genoma humano deverá se tornar

ainda mais rápido. “Em 1985, foram necessários três anos para decodificar um

único gene. Agora, podemos seqüenciar todo o genoma humano em apenas

alguns anos”, disse Nurse.

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Biotecnologia

BioéticaBioética

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, os transgênicos, a terapia gênica,

dentre outras.

BIOTECNOLOGIA,BIOTECNOLOGIA,

um “trilho” perigoso?um “trilho” perigoso?