Biotecnologia Profa. Leila Larisa Medeiros Marques

Transcrição

1 Horário de atendimento ao aluno: DIA: Quinta, das 13:50 às 16:40 NOITE: Quinta, das 20:20 às 21:10 Biotecnologia Profa. Leila Larisa Medeiros Marques "Sor te é o que acontece quando a preparação encontra a opor tunidade." (Elmer Letterman)

2 Exemplos de OGMs

3 Multidisciplinaridade da Biotecnologia

4 Definição de biotecnologia O conjunto de conhecimentos técnicos e métodos, de base científica ou prática, que permite a utilização de seres vivos como parte integrante e ativa do processo de produção industrial de bens e serviços Biotecnologia é "bio" +"tecnologia", isto é o uso de processos biológicos para resolver problemas ou fazer produtos úteis.

5 Biotecnologia visão geral Fonte: MALAJOVICH (2009)

6 Biotecnologia aplicações

7 Objetivo da disciplina Introduzir aos alunos conhecimentos específicos sobre biotecnologia, suas implicações e aplicações na agricultura, indústria e produção de alimentos, não somente referente às técnicas utilizadas mas também quanto aos aspectos éticos, ambientais e de biossegurança envolvidos.

8 Ementa Histórico da biotecnologia; Introdução às técnicas de engenharia genética; Métodos de transformação de célulasbiotecnologia vegetal; Aspectos legais e éticos sobre OGMs; Processos biotecnológicos em tecnologia de alimentos.

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10 Produtos biotecnológicos

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12 Biotecnologia de alimentos: Há duas linhas principais de pesquisa: Tecnologia enzimática e biocatálise; Alimentos Geneticamente Modificados.

13 Tecnologia enzimática e biocatálise

14 Tecnologia enzimática e biocatálise FERMENTAÇÕES: Transformação de uma substância orgânica em outra a ser utilizada, metabolizada por microrganismos ou enzimas. As fermentações mais comuns da área de alimentos são o açúcar, o vinho, a cerveja, cidra e fermentação láctica na produção de queijos e iogurtes.

15 Alimentos Geneticamente Modificados

16 A Era da Biotecnologia Moderna Manipulação do material genético e reprogramação de microrganismos fábricas para produção de vários bens úteis: Química Alimentos Agrícola Farmacêutica Papel & celulose

17 Exemplos de produtos obtidos por meio da engenharia genética que já são amplamente utilizados no cotidiano

18 Trabalho: Sua opinião, crítica, impressão sobre um filme (máximo 1 folha, individual e manuscrito): Data: 22/08. Entregar até o fim da aula! Filme: O mundo segundo a Monsanto :

19 Tema da discussão: Há cinco anos aproximadamente, a França publicou os resultados de uma pesquisa, que vinha sendo desenvolvida em sigilo, por um período de 24 meses de testes com ratos que se alimentavam com milho transgênico. Foram utilizados cerca de 200 animais, divididos em três grupos, sendo que o que consumia milho transgênico foi justamente o que apresentou a maior taxa de mortalidade, com a frequência de câncer duas ou três vezes maior que os que não consumiram o alimento modificado. As fêmeas apresentaram tumores de mama, enquanto que os machos insuficiências renal e hepática.

20 Toxicidade a longo prazo de um milho geneticamente modificado tolerante ao Roundup- Discussão em 22/08 Notícia: MILHO+TRANSGENICO+CAUSA+CANCER+EM+RATOS+E+REACEN DE+DEBATE.html Retratação: Reportagem: Artigo sobre efeito de milho transgênico em ratos não tem credibilidade. Disponível em: Reportagem e comentários:

21 Formas de Avaliação Avaliação escrita (NP)- 21/11; Nota de trabalho(nt); Nota do trabalho final sobre o assunto sorteado- processo biotecnológico(pb); Exame: 05/12. NF (Nota final)= (NP + NT + PB) 3 Na nota de trabalho (NT) será embutido valor de eventuais trabalhos realizados referente a assuntos ministrados.

22 Notas

23 Trabalho final Norma dos trabalhos 1 equipe de 3 alunos e 4 de 2 alunos SUGESTÕES DE TEMAS: 1. Produção de cogumelos comestíveis; 2. Produção de biofertilizantes líquidos; 3. Produção de enzimas microbianas; 4. Produção de vacinas comestíveis; 5. Produção de bacteriocinas; 6. Produção de biopolímeros; 7. Produção de corantes naturais; 8. Produção de aminoácidos; 9. Produção de ácidos orgânicos. 10. Produção de bioaromas.

24 Produtos biotecnológicos

25 Norma dos trabalhos Trabalho final- processo biotecnológico Na nota final deste trabalho estará embutida a nota da revisão bibliográfica (5,0), resumo escrito (1,5), apresentação (3,5).

26 Trabalho final- o que deve necessariamente constar nesta revisão bibliográfica 1. Enfatizar a importância do produto escolhido; 2. Estrutura química do produto envolvido (quando possível); 3. Explicar seu processo de produção; 4. Qual agente fermentador; 5. A via utilizada, com apresentações das reações e enzimas envolvidas; 6. Vantagens e desvantagens da obtenção biotecnológica (rendimento, custos); 7. Aplicações do produto na indústria de alimentos, entre outras; 8. Etapas de purificação do produto; 9. Outros tópicos que julgar necessário 10. Referências bibliográficas. Usar de preferência esta ordem de tópicos

27 Cronograma do trabalho final de processos biotecnológicos 1. Apresentação do tema e principais tópicos: 29/ Entrega da revisão bibliográfica: 21/11. Pode ser na forma digital ou impressa. 3. Entrega do resumo (máximo 1 página):21/11. Mandar para todos alunos, com cópia para professora. 4. Preparação do seminário: até 27/06 5. Apresentação : 28/11

28 Biotecnologia- histórico Produção de bebidas alcoólicas pela fermentação de grãos de cereais já era conhecida pelos sumérios e babilônios antes do ano a.c; Por volta do ano a.c., os egípcios utilizavam o fermento para fabricar bebidas fermentadas e pão, vinagre, iogurte e queijos (mas sem conhecer o agentes da fermentação); descoberta de células por Robert Hooke em cortiça; Anton van Leeuwenhoek construiu um microscópio com capacidade de ampliação de 270 vezes- visualização dos MO pela primeira vez; Eu posso julgar por mim mesmo, apesar de limpar a minha boca, que todas as pessoas que vivem na Holanda não são tantas quanto os animais vivos que eu carrego em minha boca. Vieram várias damas a minha casa ansiosas para ver as pequenas enguias no vinagre, mas algumas ficavam tão enojadas com o espetáculo que juravam nunca mais usar vinagre. E se alguém contasse a essas pessoas, no futuro, que há mais dessas criaturas nos resíduos dos dentes da boca de um homem do que o total de homens de todo um reino? Especialmente naqueles que nunca limpam os dentes

29 Biotecnologia- histórico Mattias Schleiden e Theodore Schwann lançaram a teoria de que todos os organismos vivos são constituídos de células; Mendel começa a desvendar os segredos da hereditariedade; Robert Koch ( ) bactéria em forma de bastão (sangue de carneiro- carbúnculo) Pasteur prova que a fermentação é causada por MO; 1880 a Surgimento da fermentação industrial (ácido láctico, etanol, vinagre); 1917 O húngaro Karl Ereky cria o termo biotecnologia;

30 Biotecnologia- histórico 1910 a síntese de glicerol, acetona e ácido cítrico; Thomas Morgan identificou os cromossomos humanos como portadoras das unidades da hereditariedade, os genes; 1940 a antibióticos produzidos em larga escala por processos fermentativos (penicilina e posteriormente estreptomicina); Beadle e Tatum estabeleceram a teoria um gene uma enzima ; Penicilina é produzida em escala comercial; Oswald Avery identificou o DNA como a matéria prima que forma os genes; estabelecida a estrutura do DNA por Watson e Crick; Nirember e Khorana- decifraram o código genético; Boyer e Cohen estabelecem a técnica do DNA recombinante; Conferência de Asilomar, Califórnia;

31 Biotecnologia- histórico Genentech produz a insulina humana em E. coli; Produção da primeira planta transgênica, tabaco resistente a antibiótico; Insulina produzida por engenharia genética é a primeira droga recombinante aprovada para uso humano; Primeiro experimentos de campo com plantas transgênicas resistentes a inseto; Publicado o método de PCR; Projeto Genoma Humano; Aprovada comercialização do tomate FLAVR SAVR pelo FDA- poligalacturonase- antisenso; O primeiro genoma, o de uma bactéria, é completamente sequenciado (Haemophilus influenza); Variedades transgênicas de soja e milho são aprovadas para liberação comercial nos EUA, dando início à rápida adoção desta tecnologia por agricultores em diferentes países;

32 Biotecnologia- histórico CTNBio inicia suas atividades em junho; Conjuntamente, seis países plantam o primeiro milhão de hectares com transgênicos; Em 5 de julho nasce a ovelha Dolly, 1 o mamífero clonado de uma célula adulta, por meio de transferência nuclear; Cientistas suíços e alemães desenvolvem o arroz dourado, rico em beta-caroteno, precursor da vitamina A, importante na prevenção de alguns tipos de cegueira; O genoma da primeira espécie vegetal, Arabadopsis thaliana, é sequenciado;

33 Biotecnologia- histórico Conjuntamente, 13 países atingem a marca de 25 milhões de hectares plantados com variedades transgênicas; Adoção do Protocolo de Cartagena em Biossegurança; Em 8 de fevereiro, é lançada a Política de Desenvolvimento da Biotecnologia no Brasil; Cientistas dos EUA anunciam a geração de célulastronco embrionárias a partir de células da pele de macacos, o que vai permitir o desenvolvimento da clonagem terapêutica; Pesquisadores japoneses desenvolvem a primeira rosa azul, geneticamente modificada Autorizada na União Europeia a comercialização da batata transgênica Amflora (BASF) para uso industrial.- genes de formação de amilose desativados;

34 Projeto genoma humano ( ) nucleotídeos sequenciados por 2 grupos de pesquisadores trabalhando independentemente ( 1 público e 1 privado); As duas versões foram publicadas em 12 de fev de 2001 na revista Nature e Science; Público: investimento superior a US$ 3 bilhões; Resultado: O genoma tem cerca de 20 a 25 mil genes; 3% do genoma humano codifica para alguma proteína e 97% são DNA-entulho será?

35 Projeto genoma humano ( ) Os seres humanos são parecidos entre si; Aplicações práticas: diagnóstico precoce de doenças, estudos de predisposição e resistência a doenças genéticas ou infecciosas, aconselhamento genético sobre riscos de anormalidades ou malformações congênitas; link - Chip para sequenciar DNA mais rapidamente. - Teria alguma preocupação quanto a isto????

36 Instituições-chave de biotecnologia no Brasil (1)

37 Instituições-chave de biotecnologia no Brasil (2)

38 Referências BORÉM, A.; SANTOS, F. R. Entendendo a biotecnologia. Viçosa: UFV, 2008, 342p. Projeto genoma humano Disponível em: Política de Desenvolvimento da Biotecnologia no Brasil. Decreto nº 6.041/2007. Disponível em: ROCHA, M. A. Biotecnologia na nutrição de cães e gatos. Revista Brasileira de Zootecnia, v. 37, Disponível em:

39 Referências MALAJOVICH, M. A. Biotecnologia- fundamentos Disponível em: Chip consegue sequenciar genoma mais rápido e com custo menor. Disponível em: O mundo segundo a Monsanto: Disponível em: