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Fundamentos da Engenharia Genética- 2ª parte

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by

Joana Freitas

on 24 December 2014

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Transcript of Fundamentos da Engenharia Genética- 2ª parte

GENÉTICA
ENGENHARIA
FUNDAMENTOS
DA
bioética
enzimas
restrição
DNA
Mendel
biologia
investigação
genes
nucleótidos
mutação
experiências
células
organismo
OGM
biotecnologia
cortar
riscos
hereditariedade
complementar
recombinante
PCR
manipulação
clones
terapia
genética
vetor
plasmídeo
bacteriófago
biodiversidade
tradução
transcrição
bases
seleção
genoma
tecnologia
técnicas
fingerprint
doenças
RNA
código
vírus
plantas
células
vida
saúde
bases
ciência
transcrição
tradução
clonagem
transcrição
tradução
ciência
bases
biodiversidade
endonucleases
investigação
biologia
bioética
de
endonucleases
mutação
mutação
genoma
genoma
clonagem
tradução
transcrição
técnicas
fingerprint
ESCT . 2013/2014 . BIOLOGIA 12ºB


Relembrando
DNA complementar
DNA obtido a partir do mRNA maturo por complementaridade de bases
Forte utilização de seres procariontes na Engenharia Genética
Fáceis de cultivar

Crescimento rápido

Processos bioquímicos bem conhecidos

Seres procariontes
não ocorre processamento
recebem genes com intrões
proteína disfuncional
Seres Eucariontes
A produção de cDNA só é possível graças à ação da enzima
trancriptase reversa

O mRNA maturo funciona como molde para síntese de uma cadeia de DNA
Após a formação da primeira cadeia de cDNA, a DNA polimerase a cadeia complementar
ATIVIDADE:
Produção de insulina através da técnica de cDNA
O
G
M
Processo de identificação genética
individualização e identificação de fragmentos de DNA
padrões de fragmentos de restrição do DNA
O
G
M
Aplicações da técnica do rDNA
Investigação fundamental
O
G
M
são organismos em cujo genoma foram introduzidos genes que conferem características vantajosas
produção de alimentos em maior quantidade e qualidade
produção de substâncias com aplicação médica ou farmacêutica
A partir de
pequenas amostras de material biológico
saliva
esperma
cabelo
sangue
produção de substâncias com aplicação industrial
Cada indivíduo é geneticamente único
segmentos de restrição
sequência de DNA própria
ss
po
ui
de indivíduo para indivíduo
em
da
que
tamanho
va
ri
am
composição
número
em
em
são
"código de barras" genético único
co
mo
permite a sua identificação
EXCEÇÃO
gémeos verdadeiros
biorremedicação
permite
que se baseia
por
cons
ti
tuí
OGM
OGM
OGM
fragmentos de DNA
OGM
OGM
OGM
OGM
OGM
OGM
Plantas geneticamente modificadas
submetidos a
Eletroforese
maior resistência a doenças, herbicidas, ao calor, à seca e à geada, e redução das necessidades em fertilizantes
movimentam-se de modo
produtos com maior valor e qualidade alimentar
produção de fármacos (administar com alimentos)
Características adquiridas pelas plantas
Resultado
padrão de bandas que difere de indivíduo para indivíduo
maior produção
produzir proteínas com interesse
Os animais trangénicos permitem:
Terapia Génica
Animais geneticamente modicados
inserção de genes nas células e tecidos de um indivíduo para o tratamento de uma doença
Ex: Imunodeficiência
Genes do vírus (vetor) que provocam a doença
Gene que produz a protéina correta
O vírus modificado com células da medula óssea, infetando-as
A proteína responsável pela estimulação das células de defesa
retiram
inserem
misturam
Com o gene terapêutico
produzem
Através
da
ELETROFORESE
Eletroforese
determinadas moléculas são sujeitas à ação de um campo elétrico num meio poroso
Técnica
em que
DNA
campo elétrico
quando sujeito
pólo positivo
migra
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Amostra de DNA
no
pro
cesso
da
ELE
TRO
FO
RE
SE

transferida
poços
extremidade negativa de um gel de agarose
formados
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Gel
é sujeito
campo elétrico
(com terminais
+
/
-
)
fragmentos de DNA movem-se
menores mais rapidmente
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
campo elétrico
é desligado
fragmentos de DNA podem ser visualizados
recorrendo
corantes
ou
compostos
fluorescência (UV)
A
A
P
L
I
C
Ç
Õ
E
S

Testes de paternidade
Investigação forense e histórica
A sua utilidade pode ser aumentada com a utilização do PCR
Reação em Cadeia da Polimerase
Técnica que permite
clonar DNA
a partir
pequenas amostras
grandes quantidades de DNA
obter
No processo...
DNA original
é "copiado"
DNA polimerase
(duplica cadeia)
apenas uma parte
selecionada
primers
(curtas cadeias artificiais de DNA)
Máquina da PCR
termociclador
"forno" onde programa controla tempo e temperatura
Material necessário:
sequência DNA
par de primers
nucleótidos (4 tipos)
DNA polimerase
solução tampão
(pH e Mg )
2+
Aquecimento da molécula de DNA
Desenvolve-se em 3 fases
Desnaturação
cadeia dupla de DNA separa-se
provocava a inativação da polimerase
polimerase extraída de organismos que vivem em ambientes extremos
bactéria
Thermus aquaticus
Emparelhamento
primers
DNA polimerase
ligam-se
DNA de cadeia simples
liga
-se
aos
Síntese
DNA polimerase
cria
cadeia complementar de DNA
incorporando os nucleótidos fornecidos
Processo repetido muitas vezes
obtêm-se milhões de cópias do DNA original
poucas horas e sem intervenção manual
Desvantagem
grande sensibilidade à contaminação com DNA estranho
sequências não pretendidas são amplificadas
primers emparelham
Para verificar se o processo correu bem
Eletroforese
A
A
P
L
I
C
Ç
Õ
E
S
Amplificação de DNA
Laboratórios de investigação médica e biológica
Diagnóstico de doenças hereditárias
Testes de paternidade
Construção de árvores filogenéticas
Clonagem de genes
Investigação forense
...
CONCLUSÃO
Engenharia Genética
Tecnologia emergente
Manipulação do DNA
Enzimas
Requer 4 etapas básicas
Seleção
Síntese
Transferência
Introdução
Enzimas de restrição
rDNA
cDNA
Fingerprint
PCR
Ligases de DNA
DNA polimerase
Transcriptase reversa
é uma
envolve
através
Técnicas utilizadas
levanta questões éticas e legais
Trabalho realizado por:
Joana Freitas nº12
Ana Duarte nº3
José Cunha nº12
12ºB
DEZEMBRO 2013
Plantas geneticamente modificadas
CARRAJOLA. C., CASTRO, M.J.& Hilário, T. (2009). Planeta com Vida. Carnaxide. Santillana Constância.
RIBEIRO,E., SILVA, J.& OLIVEIRA, O. (2009).Biodesafios. Lisboa. Edições ASA.
SILVA, A.D., SANTOS, M., MESQUITA, A.& BALDAIA, L., FÉLIX, J. (2009). Terra, Universo de Vida. Porto, Porto Editora.
Verbo (Julho de 2006). Dicionário Verbo de Língua Portuguesa. Editoral Verbo.
Autor desconhecido. Biblioteca de genes. Obtido em 1 de novembro de 2013 em http://users.med.up.pt/med05009/bcm/bibliocdna.htm
WEBGRAFIA
Autor desconhecido. Biologia e os desafios da atualidade. Obtido em 1 de dezembro de 2013 em http://biologia-ap.no.comunidades.net/index.php?pagina=1288163696
Autor desconhecido. Engenharia genética (fundamentos). Obtido em 28 de dezembro de 2013 em http://www.infopedia.pt/$engenharia-genetica-(fundamentos)
Autor desconhecido (2005). Enzimas de Restrição. Obtido em 5 de dezembro de 2013 em http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=279
Carvalho Meldau, Débora. Transcriptase reversa. Obtido em 5 de dezembro de 2013 em http://www.infoescola.com/genetica/transcriptase-reversa/
Genética em movimento. Obtido a 5 de dezembro de 2013 em
https://sites.google.com/site/geneticaemmovimentoo/musicas
Silva, Ana (2006). Fundamentos da Engenharia Genética. Obtido em 28 de novembro de 2013 em http://biohelp.blogs.sapo.pt/2575.html
BIBLIOGRAFIA
BIBLIOGRAFIA
Qual deverá ser a reação da sociedade perante esta capacidade de manipulação do genoma?
Serão as manipulações seguras?
Os OGM poderão alterar o equilíbrio dos ecossistemas?
Que potencial esconde a EG que possa ser aplicado nas armas biológicas e no terrorismo?
ENGENHARIA GENÉTICA
BIOTECNOLOGIA
+
Têm permitido feitos que se refletem na melhoria de qualidade de vida da sociedade
MAS...
Quais serão as consequências?
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