UN.2 -PATRIMÓNIO GENÉTICO E ALTERAÇÕES AO MATERIAL GENÉTICO Cap.2.1. Alterações do Material Genético Engenharia genética.

Documentos relacionados
Actividade prática: Constrói os teus Kits de Genética!

Património Genético e Alterações do material genético

Biotecnologia. biológicos, organismos vivos, ou seus derivados, para fabricar ou modificar produtos ou processos para utilização específica.

1. O QUE É A ENGENHARIA GENÉTICA?

Prof. Marcelo Langer. Curso de Biologia. Aula 26 Genética

Enzimas de restrição

Manipulação Genética

Exercícios de revisão

Tecnologia do DNA recombinante. John Wiley & Sons, Inc.

DNA recombinante. Nilce M. Martinez Rossi Depto de Genética

TECNOLOGIA DO DNA RECOMBINANTE: HISTÓRICO, ENZIMAS DE RESTRIÇÃO E VETORES Aula 3

BIOTECNOLOGIA. Fermentações industrias. Cultura de tecidos e Células. Produção. fármacos. Clonagem. Melhoramento Genético. Produção de.

PCR (Polymerase chain reaction) Reação em cadeia da DNA polimerase. e suas aplicações

A biotecnologia é um processo tecnológico que permite a utilização de material biológico.

Tecnologia do DNA recombinante

1.3 Explique a razão pela qual, na ausência de lactose, as enzimas necessárias à degradação desta molécula não se produzem.

Perguntas para o roteiro de aula. 1) Descreva as principais características estruturais gerais das moléculas de DNA e

TECNOLOGIA DO DNA RECOMBINANTE PARTE I HISTÓRICO ENZIMAS DE RESTRIÇÃO VETORES ELETROFORESE. Patricia Schaker

Bases e aplicações. da tecnologia do DNA recombinante

Unidade III: Tecnologia do DNA Recombinante

Universidade de Évora ICAAM Laboratório de Microbiologia do Solo 18/07/ /07/2011

Nome: Curso: Nº. 1 º Teste Engenharia Genética 22 de Novembro de 2012 Duração: 2h.

UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA DEPARTAMENTO DE PARASITOLOGIA, MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA

ESTUDOS DAS ÔMICAS: GENÔMICA VS TRANSCRIPTÔMICA E METAGENÔMICA. Aula 7. Maria Carolina Quecine Departamento de Genética

Professora Leonilda Brandão da Silva

Engenharia Genética; Transgênicos e OGM s

Olá! Vamos aprender um pouco sobre Biotecnologia? A Biotecnologia é uma ciência que abrange todos estes campos do conhecimento:

PCR (Polymerase chain reaction) Reação em cadeia da DNA polimerase. Bianca Zingales

Os cartões à seguir devem ser recortados, dobrados ao meio e colados.

Genética. Aula 02 Profº Ricardo Dalla Zanna

GENÉTICA E HEREDITARIEDADE

Análises de DNA. O DNA e sua história. DNA nos remete a Hereditariedade. -Hipócrates ( a.c.): pangênese

BIBLIOTECAS DE DNA E HIBRIDIZAÇÃO. FABIANA SEIXAS

Sequenciamento de DNA e PCR QBQ 102 Aula 6 (biomol)

ESCOLA SECUNDÁRIA DE CASQUILHOS BARREIRO

17/04/2017. Prof. Leonardo F. Stahnke

Bio. Monitor: Júlio Junior

Página 1 de 6. d) B Rh+ e) O Rh+ f) B Rh-

Sequenciamento de DNA e PCR 2018 s1

CLONAGEM MOLECULAR E TRANSFORMAÇÃO BACTERIANA. Atualmente é muito comum ouvirmos falar de clonagem em meios de

Biotecnologia. Fabricação de vinho. Fabricação de pão caseiro

Sessão 1: Os Princípios e as Técnicas da Biologia Molecular do Séc XXI

Clonagem de genes e fragmentos de DNA de interesse

A g r u p a m e n t o d e E s c o l a s A n t ó n i o S é r g i o V. N. G a i a E S C O L A S E C U N D Á R I A / 3 A N T Ó N I O S É R G I O GRUPO I

APÊNDICE I - Versão original das tabelas 4, 5 e 6 e a lista com os conteúdos mantidos e eliminados nas tabelas finais apresentadas no corpo da tese

no ensino da Microbiologia e da Genética: Estratégias de e-learning Uma abordagem prática com aplicação nos ensinos Básico B

MELHORAMENTO GENÉTICO É UM DOS DESTAQUES NA EXPOINEL EM MS.

Profa. Leila Larisa Medeiros Marques

Prof. João Carlos Setubal

ESCOLA SECUNDÁRIA MANUEL DA FONSECA, SANTIAGO DO CACÉM GRUPO DISICPLINAR 520 PLANIFICAÇÃO

Estratégias de clonagem

Cap. 29 Biotecnologia: ciência que atualmente caminha a passos largos

Aplicações. Enzimas de restrição

BIOLOGIA QUESTÃO 01. Observe o esquema abaixo que apresenta as diferentes etapas do processo de coagulação sangüínea. Ca ++ e tromboplastina

Estrutura típica de um vírus?

1 º Exame Engenharia Genética 11 de Janeiro de 2013 Duração: 2h30min.

Prof. Sérgio Carvalho GENÉTICA E HEREDITARIEDADE

UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA Departamento de Imunologia, Microbiologia e Parasitologia. Genética bacteriana. Prof.

Seleção de clones e screening de bibliotecas genômicas

Estudos das ômicas: Genômica; Transcriptomica; Metagenômica. Aula 7

UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA Departamento de Imunologia, Microbiologia e Parasitologia. Genética bacteriana. Prof.

Genética Molecular. Tema 1: Genética Molecular. Prof. Leandro Parussolo

Conceito: qualquer modificação súbita e hereditária no conjunto gênico de um organismo, que não é explicada pela recombinação da variabilidade

Prof. Dr. Júlio César Borges. Eduardo Nazaré Felipe Gonçalves Renato Capelo

UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA Departamento de Imunologia, Microbiologia e Parasitologia. Genética bacteriana. Prof.

Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Embrapa Cerrados Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Biotecnologia

Resoluções das atividades

A Estrutura do DNA e o sistema de Dupla Hélice.

Universidade Federal do Espírito Santo Centro de Ciências Agrárias. Disciplina BIOLOGIA MOLECULAR

BIOLOGIA Prof. WESLEY

Introdução à Bioquímica

O Desenvolvimento da Genética. (na resolução de problemas da sociedade)

AGRONÔMICA GENÉTICA MICROBIANA

Como é constituído o nosso corpo?

Cap. 2: A Genética do século XXI. Equipe de Biologia

PROPRIEDADES GERAIS DOS VIRUS. Charlotte Marianna Hársi

3.2. Genética e Hereditariedade

TECNOLOGIA DO DNA RECOMBINANTE: TRANSFORMAÇÃO BACTERIANA E PCR Aula 4

Síntese de RNA e Proteínas

DNA Fingerprint. Área Sociedade, Ciência e Tecnologia. Núcleo Gerador 7. Domínio de Referência 2 Processos e Métodos Científicos

Biologia Celular e Molecular:

c u r s o Biotecnologia Aplicada à Agropecuária 20 a 31 de julho de 2009

Inovação e Propriedade Intelectual no mercado de biotecnologia

Livro Interactivo 3D Permite Fazer Anotações e Imprimir. Dúvidas Mais Comuns BIO 11. Flipping Book.

Interpretação de aspetos relativos à morfologia e à fisiologia dos sistemas reprodutores.

GENÉTICA E BIOTECNOLOGIA

Biotecnologia. Agropecuária. 12 a 23 de julho de Embrapa Cerrados. 3ª Edição. Auditório Roberto Engel Aduan

Engenharia genética. Fabrícia Kelly Cabral Moraes Kaliene da Silva Carvalho

1º ano. Professora Priscila Franco Binatto

UN.2 -PATRIMÓNIO GENÉTICO E ALTERAÇÕES AO MATERIAL GENÉTICO

PROGRAD / COSEAC Padrão de Respostas Biologia

AGRUPAMENTO de ESCOLAS de SANTIAGO do CACÉM Ano Ano Letivo 2016/2017 PLANIFICAÇÃO ANUAL

Ficha de trabalho sobre bibliotecas de DNA: Constrói uma biblioteca de DNA marciano! Material

Unidade 2. jcmorais 09

AULA TEMÁTICA. DNA: uma análise bioquímica

BIOLOGIA EXERCÍCIOS. Exercícios sobre bactérias e protozoários. Biologia 1

Antígenos Recombinantes e suas aplicações em Imunologia

AMPLIFICAÇÃO DO GENE DA PROTEÍNA E DO VÍRUS DENV ATRAVÉS DA TÉCNICA DE REAÇÃO EM CADEIA DA POLIMERASE (PCR)

GENÉTICA: PROF. ME. GILCELE BERBER

Vírus - Caracterização Geral

Transcrição:

UN.2 -PATRIMÓNIO GENÉTICO E ALTERAÇÕES AO MATERIAL GENÉTICO Cap.2.1. Alterações do Material Genético Engenharia genética Biologia 12º ano

UN.2 -PATRIMÓNIO GENÉTICO E ALTERAÇÕES AO MATERIAL GENÉTICO Situação Problemática Que desafios se colocam à genética no melhoramento da qualidade de vida? Cap. 1.1. Transmissão das características hereditárias Como são transmitidas as características dos progenitores à descendência? Como se encontra organizado o material genético, e que mecanismos de regulação actuam? Cap. 1.2. Organização e regulação dos genes Essencial para compreender Cap. 2.1. Mutações Que tipo de modificações podem ocorrer nos genes que herdamos? Os genes que herdamos podem sofrer alterações? Como modificar os genes que herdamos? Cap. 2.2. Fundamentos de Engenharia Genética

MUTAÇÕES INDUZIDAS Provocadas por agentes mutagénicos externos ESPONTÂNEAS Erros nos processos celulares sem nenhuma influência externa Substâncias capazes de causar danos no DNA Biotecnologia capaz de intervir no DNA

Até ao início da década de 70, o DNA era o componente mais difícil de analisar, sabia-se : - da sequência nucleotídica; - das proteínas associadas; - fazia-se análise genética através de métodos indirectos. A partir da década de 70, o desenvolvimento e domínio de técnicas permitiu Engenharia Genética modificação do DNA de um organismo para produzir novos genes com novas características.

APLICAÇÕES Estudo de mecanismos de replicação e expressão génica; Determinação da sequência de um gene e proteína que codifica; Culturas microbianas capazes de produzir substâncias úteis (ex. insulina, hormonas de crescimento, vacinas ); Testes de paternidade; Diagnóstico de doenças genéticas e infecciosas; Aperfeiçoamento e rentabilização dos processos de produção de vinho, pão, queijo, iogurte, etc.

TÉCNICA DO DNA RECOMBINANTE (rdna) Surge em 1973, após estudos com bactérias em que foi descoberto que estas são capazes de sintetizarem enzimas que cortam o DNA de outros organismos que as parasitam, como vírus (bacteriófagos), actuando como mecanismo de defesa.

ENZIMAS DE RESTRIÇÃO As enzimas endonucleases de restrição cortam o DNA viral assim que este penetra no citoplasma, impedindo assim o ataque viral. Têm a capacidade de reconhecer sequências nucleotídicas específicas de DNA, ligarem-se a essas zonas e clivarem a molécula nesse local enzimas de restrição.

ENZIMAS DE RESTRIÇÃO A EcoRI reconhece e corta o DNA no mesmo local nas duas cadeias. 5 3 N-N-N-G-A-A-T-T-C-N-N-N N-N-N-C-T-T-A-A-G-N-N-N 3 5

ENZIMAS DE RESTRIÇÃO Assim, quando se separa o DNA cortado pela EcoRI obteremos extremidades chamadas coesivas ou adesivas (corte assimétrico) porque se podem sobrepor novamente. 5 N-N-N-G 5 A-A-T-T-C-N-N-N 3 3 N-N-N-C-T-T-A-A 5 G-N-N-N 5

ENZIMAS DE RESTRIÇÃO Outros exemplos de endonucleases de restrição: Quais as enzimas que produzem: a) Extremidades abruptas? b) Extremidades coesivas?

IMPORTÂNCIA DAS ENZIMAS DE RESTRIÇÃO Selecção do gene de interesse. Corte do gene de interesse e do vector com a mesma enzima de restrição. Formação de extremidades que se podem emparelhar por complementaridade, formando pontes de H. Adição da ligase para ligar covalentemente as duas moléculas, formando um rdna.

INSERÇÃO DO DNA RECOMBINANTE NUM VECTOR Formação de fragmentos, para seleccionar o gene de interesse e inserir o DNA num vector. O choque térmico permite a entrada do plasmídeo na bactéria. As multiplicam-se, copiando de interesse, que pode posteriormente extraído para que ficam disponíveis para posteriores ser diversos fins (estudos laboratoriais). Só as bactérias com o plasmídeo sobrevivem, pois é este que confere resistência ao antibiótico que se coloca no meio.

TÉCNICA DO DNA RECOMBINANTE (rdna) Substância obtida pela tecnologia do rdna Hormona do crescimento Factor de crescimento da epiderme Aplicação Disfunção Hipofisária Processos de cicatrização de feridas As bibliotecas Interferão de genes podem também ser Cancro conseguidas Factores VIII e IX Vacina para a hepatite Teste da SIDA Superóxido dismutase Eritropoetina Hemofilia Hepatite B Despiste da SIDA Evita a extensão de danos após enfarte do miocárdio Anemia

TÉCNICA DO DNA COMPLEMENTAR (cdna) Como se isolou o gene responsável pela produção da insulina humana? Moléculas de mrna

PRODUÇÃO DE DNA COMPLEMENTAR (cdna) Extracção do RNAm presente numa célula, e que representa todos os genes que são expressos. Adição de um iniciador para formar um segmento e cadeia dupla que permita a síntese de uma cadeia de DNA por complementaridade pela transcriptase reversa. Adição de um iniciador para a DNA polimerase. Síntese de DNA por uma polimerase, formando um DNA em cadeia dupla.

APLICAÇÕES DA TÉCNICA DE DNA COMPLEMENTAR (cdna) Isolamento do gene humano para a produção de insulina. Clonagem do gene num plasmídeo e inserção numa bactéria. As bactérias produzem elevadas quantidades de insulina pura e a custos reduzidos. A insulina pode ser administrada, com diminuição dos riscos e complicações de saúde. Também permite o estudo laboratorial dos genes humanos.

TÉCNICA DO DNA fingerprint A técnica foi inventada por um cientista inglês, Sir Alec Jeffreys, em 1984.

TÉCNICA DO DNA fingerprint E como se chegou a esta técnica? Sabendo que: o DNA é uma molécula que se encontra no núcleo das células do nosso corpo; o DNA contém toda a informação sobre o nosso corpo e......por isso, cada ser humano tem um DNA diferente... então, provavelmente, seria possível identificar cada ser vivo a partir do seu DNA.

TÉCNICA DO DNA fingerprint Mas como comparar DNA proveniente de diferentes seres humanos? É necessário recolher uma amostra de DNA. Por exemplo, uma gota de sangue ou um cabelo. Com a amostra prepara-se uma extracção do DNA, obtendo-se no final uma solução. Como o DNA é uma molécula muito longa tem de ser cortado em pequenos fragmentos.

TÉCNICA DO DNA fingerprint Para cortar o DNA utilizam-se as enzimas de restrição. Cada enzima faz vários cortes em locais do DNA que ela reconhece. Mas como o DNA de cada indivíduo é diferente a enzima corta sequências de diferentes tamanhos.

TÉCNICA DO DNA fingerprint Já temos uma solução que contém vários fragmentos de DNA de diferentes tamanhos. Mas não os vemos. Para isso é necessário adicionar um marcador para os tornar visíveis. Então podemos adicionar uma substância fluorescente ou radioactiva.

TÉCNICA DO DNA fingerprint Para separar os fragmentos por tamanho...... é necessário corrente eléctrica, um gel e tempo. Esta técnica chama-se electroforese e é anterior ao DNA fingerprinting. transformador pólo negativo gel pólo positivo

TÉCNICA DO DNA fingerprint O DNA é colocado sobre o gel, na zona do pólo negativo. Como o DNA é predominantemente negativo, é atraído para o pólo positivo. Os fragmentos do DNA vão correr no gel mais rapidamente quanto menor for o seu tamanho.

TÉCNICA DO DNA fingerprint Electroforese por marcadores radioactivos Electroforese por marcadores fluorescentes

TÉCNICA DO DNA fingerprint Será que consegues descobrir o criminoso? Num caso de violação a polícia identificou dois suspeitos. Recorreu-se ao DNA fingerprinting, encontrandose os resultados de todos os envolvidos neste esquema. Portanto o violador é. O suspeito 1!!!

TÉCNICA DO PCR (Polymerase Chain Reaction) 1983 É uma das técnicas para clonar DNA de modo a obter grandes quantidades a partir de uma pequena amostra. É utilizada em : Estudos de Medicina Forense; Diagnóstico de doenças hereditárias; Estudos de evolução biológica.

TÉCNICA DO PCR (Polymerase Chain Reaction) Cada ciclo de PCR envolve : Desnaturação Emparelhamento de iniciadores (primers) Polimerização (síntese de DNA)

OMG (Organismos geneticamente modificados) A manipulação genética, iniciada em microrganismos, alargou-se a outros seres vivos, vulgarmente animais e plantas. Designam-se organismos geneticamente modificados (OGM) ou transgénicos aqueles cujo genoma foi manipulado, apresentando diferenças relativamente à sua constituição original.

OMG (Organismos geneticamente modificados) Os animais e as plantas transgénicos são utilizados na investigação científica, e possuem elevados impactos económicos. Os animais estão a ser modificados para produzirem proteínas de interesse e com maiores rendimentos de produção na pecuária e menores impactos ambientais, pois passam a aproveitar melhor os alimentos digeridos e a eliminar menos compostos nos dejectos. As plantas estão a ser modificadas para aumentarem a sua produção, por melhoramentos na resistência a patogenes e factores abióticos, como o sal, a seca, etc. Constituem importantes fornecedores de substâncias terapêuticas.

OMG (Organismos geneticamente modificados) Os OGM levantam reservas não só em termos de saúde humana mas, sobretudo, em termos de perturbação ambiental. Não é seguro que os OGM, através da reprodução, não disseminem genes manipulados alterando o equilíbrio das populações naturais.