Seleção Artificial. "A seleção feita pelo homem visa apenas seu próprio bem; a da natureza visa, de forma exclusiva, o bem do indivíduo modificado".

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1 Biotecnologia

2 Seleção Artificial Processo conduzido pelo ser humano de cruzamentos seletivos com o objetivo de selecionar características desejáveis em animais, plantas e outros seres vivos. "A seleção feita pelo homem visa apenas seu próprio bem; a da natureza visa, de forma exclusiva, o bem do indivíduo modificado".

3

4 Seleção Artificial

5 O que é??? A definição ampla de biotecnologia é o uso de organismos vivos ou parte deles, para a produção de bens e serviços. Nesta definição se enquadram um conjunto de atividades que o homem vem desenvolvendo há milhares de anos, como a produção de alimentos fermentados(pão, vinho, iogurte, cerveja, e outros). Por outro lado a biotecnologia moderna se considera aquela que faz uso da informação genética, incorporando técnicas de DNA recombinante.

6 Aplicações Setores Agricultura Meio Ambiente Pecuária Saúde Energia Bens e Serviços Adubo composto, pesticidas, silagem, mudas de plantas ou de árvores, plantas com propriedades novas etc. Recuperação de petróleo, tratamento do lixo, purificação da água etc. Embriões Antibióticos, hormônios e outros medicamentos, vacinas, reagentes e testes de diagnóstico, etc. Etanol, biogás

7 Engenharia Genética Engenharia genética pode ser definida como o conjunto de técnicas capazes de permitir a identificação, manipulação e multiplicação de genes dos organismos vivos. A engenharia genética possibilita: - Mapear o sequenciamento do genoma das espécies animais, incluindo o ser humano (Genoma Humano) e dos vegetais; - A criação de seres clonados (copiados); - Desenvolver a terapia genética; - Produzir seres transgênicos.

8 Técnica do DNA recombinate Permite produzir moléculas de DNA a partir da combinação de genes provenientes de espécies diferentes. É possível produzir um gene humano em bactérias, para que estas produzam, em larga escala, uma proteína humana. Consiste no isolamento de moléculas de DNA e sua inserção no DNA de outro organismo.

9 Enzimas de Restrição Enzimas que cortam o DNA em pontos específicos (palíndromos) tesouras moleculares Outro grupo de enzimas chamadas DNA ligases conseguem inserir o DNA cortado em pontos específicos cola molecular. A molécula de DNA associada ao novo trecho inserido é denominada DNA recombinante.

10 Enzimas de Restrição

11 Clonagem de DNA

12 Clonagem de DNA

13 Clonagem de DNA Consiste em produzir inúmeras cópias idênticas de um mesmo fragmento da molécula de DNA. O DNA inserido em vetores (bactérias). Ao se reproduzirem os micro-organismos multiplicam a molécula recombinante, dando origem a um grande número de cópias idênticas.

14 Aplicação da técnica de clonagem de DNA: produção de insulina

15 Clonagem de organismos

16 Clonagem de organismos

17 Clonagem: ovelha Dolly Eles isolaram uma célula mamária congelada de uma ovelha da raça Finn Dorset de seis anos de idade e a colocaram numa cultura com baixa concentração de nutrientes. Com isso a célula entrou em um estado de latência parando de crescer. Em paralelo, foi retirado o óvulo não fertilizado de uma outra ovelha, da raça Scottish Blackface, de cor escura. Desse óvulo não fertilizado foi retirado o núcleo, transformando-o em um óvulo não fertilizado e sem núcleo. Através de um processo de eletrofusão ocorreu a união do núcleo da ovelha da raça Finn Dorset com o óvulo sem núcleo da ovelha da raça Blackface, dando início à divisão celular: uma célula em duas, duas em quatro, quatro em oito e assim por diante.

18 Clonagem: ovelha Dolly Na fase de oito a 16 células, as células se diferenciam formando uma massa de células internas originando o embrião propriamente dito. Após seis dias, esse embrião, agora com cerca de 100 células, é chamado de blastocisto. O blastocisto foi colocado no útero de uma outra ovelha da raça Blackface que funcionou como "barriga de aluguel". Após a gestação, esta ovelha que é escura deu à luz um filhote branquinho da raça Finn Dorset chamada Dolly.

19 Erros da técnica da clonagem de Dolly A ovelha Dolly não era tão idêntica ao doador do núcleo, apesar de herdar da ovelha branca o DNA contido nos cromossomos do núcleo da célula mamária, ela também herdou da ovelha escura o DNA contido nas mitocôndrias, organelas que ficam no citoplasma das células. om o passar do tempo foi percebido que Dolly apresentava as extremidades dos cromossomos (telômeros) diminuída gerando envelhecimento celular precoce. Devido ao envelhecimento, Dolly sofria de artrite no quadril e joelho da pata traseira esquerda. Sugere-se que isto ocorra pelo fato de que ela tenha sido criada a partir de uma célula adulta de seis anos (idade da ovelha doadora do núcleo), e não de um embrião.

20 Erros da técnica da clonagem de Dolly Dolly foi sacrificada aos 6 anos de idade, depois de uma vida marcada por envelhecimento precoce e doenças. Em seus últimos dias, Dolly estava com uma doença degenerativa e incurável nos pulmões. Os problemas de saúde de Dolly levantam dúvidas sobre a possibilidade da prática de copiar a vida.

21 Organismos Transgênicos - OGM São aqueles que recebem genes de outras espécies de seres vivos

22 Técnica para obtenção de plantas Agrobacterium tumefaciens transgênicas

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24 Tabaco fluorecente

25 Milho Bt

26 Milho Bt O milho Bt produz uma proteína que é tóxica somente para determinados insetos. Existem variedades de milho Bt que produzem diferentes proteínas tóxicas. Algumas possuem ação contra lagartas que consomem as folhas da planta de milho. Outras são ativas contra larvas de besouros que atacam o caule da planta de milho. Essas pragas são responsáveis por perdas enormes para a produção do milho e praticamente obrigam os agricultores a usarem inseticidas, caso contrário eles perderiam toda sua produção. O milho Bt é uma alternativa importante pois ele diminui, ou até elimina, a necessidade de uso de inseticidas. Isto significa menor gasto de recursos para os produtores e alimento de melhor qualidade para o consumidor, sem contar que o meio ambiente fica preservado da contaminação com inseticidas.

27 Alimentos transgênicos

28 O que são??? Alimentos Geneticamente Modificados: são alimentos criados em laboratórios com a utilização de genes (parte do código genético) de espécies diferentes de animais, vegetais ou micróbios.

29 Soja transgênica A soja modificada tem um gene transferido de uma bactéria que possibilita a síntese das proteínas mesmo sob altas doses de herbicida, o que em teoria deixa as plantas mais resistentes e mais produtivas.

30 Pontos positivos dos alimentos transgênicos - Aumento da produção de alimentos; - Melhoria do conteúdo nutricional, desenvolvimento de nutricênicos (alimentos que teriam fins terapêuticos); - Maior resistência e durabilidade na estocagem e armazenamento

31 Arroz dourado O "Arroz dourado" é um arroz geneticamente modificado, de modo a conter grandes quantidades do elemento beta-caroteno, que é convertido no organismo em vitamina A. Desta forma, a ingestão de arroz dourado tem como consequência uma maior obtenção de vitamina A, benefeciando aqueles que sofrem de carências vitamínicas.

32 Pontos negativos dos alimentos transgênicos - Aumento das reações alérgicas; - As plantas que não sofreram modificação genética podem ser eliminadas pelo processo de seleção natural, pois, as transgênicas possuem maior resistência às pragas e pesticidas; - Aumento da resistência aos pesticidas e gerando maior consumo deste tipo de produto; - Apesar de eliminar pragas prejudiciais à plantação, o cultivo de plantas transgênicas pode, também, matar populações benéficas como abelhas, minhocas e outros animais e espécies de plantas.

33 Pontos negativos dos alimentos transgênicos Em 1999, um artigo publicado na revista 'Nature' colocou fogo na discussão e tornou-se um capítulo clássico no debate sobre OGMs. O entomologista americano John Losey, da Universidade Cornell, demonstrava que o pólen de uma variedade de milho transgênico afetava a larva da borboleta monarca (Danau plexippus).

34 Identificação de pessoas pelo DNA Impressão digital genética DNA fingerprint tem sido útili na identificação de pessoas especialmente pela criminalística e casos de paternidade. Apenas 3% do DNA humano possui genes ativos (DNA codificante), o restante é formado por DNA não codificante (DNA lixo). As sequências de DNA fingerprint são obtidas a partir de sequências não codificantes. Estas sequencias se chamam VNTRs (numero variável de repetições em sequência).

35 Identificação de pessoas pelo DNA O DNA do indivíduo é isolado e cortado (enzimas de restrição). Isolam-se os fragmentos de diferentes tamanhos que devem ser separados por uma técnica chamada eletroforese em gel.

36 Eletroforese em gel

37 Exemplo

38 Vacinas gênicas- DNA

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40 Os cientistas retiram do agente causador da doença, que pode ser um vírus, bactéria, fungo ou parasita, um pedaço da molécula de DNA, onde fica seu código genético. Quando inoculado nos animais ou em humanos, esse pedaço de DNA que codifica uma proteína imunogênica, ou um fator de virulência, tem a potencialidade de induzir o sistema imunológico a produzir anticorpos ou estimular a imunidade

41 Terapia gênica

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44 Células tronco embrionárias

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