Biotecnologia

Conceitos e princípios básicos

Material Genético → DNA

graças aos conhecimentos sobre a estrutura, modo de replicação e mecanismos de expressão → modificaçõesno modo de ação dos genes

Definição

É a aplicação de conhecimentos sobre os seres vivos objetivando a melhoria das condições de vida humana

Exemplos clássicosemprego de leveduras na produção de

pãocerveja e choppvinho

emprego de bactérias na produção dequeijosiogurtes

estratégias de melhoramento de plantasobtenção do milho híbridoobtenção do cultivar Piranão (ESALQ-USP)

AplicaçõesMedicina – TERAPIA GÊNICA

MEDICINA VETERINÁRIA – produção de HCAgronomia – produção de plantas transgênciasGeologia – bactérias lixiviadoras na extração de metais preciososEcologia – bactérias degradadoras de petróleoProdução de fármacos

insulinainterferonsantibióticosetc

Sistema de proteção do patrimônio genético

mecanismo que monitora a entrada de material genético exógeno nas células vivas (preservação da integridade do DNA)

dois tipos de componentesenzimas de restrição (tipos I, II e III)enzimas de metilação

alvo → seqüências especiais de nucleotídeos

Restrição em curso

Uso biotecnológico

trata-se de uma maneira de construir moléculas de DNA recombinantesusando uma alternativa não convencional

TECNOLOGIA DO DNA RECOMBINANTE

Ferramentas de trabalho

Enzimas de restrição (tipo II)reconhecem seqüências específicas de nucleotídeos no DNA - palíndromosatuam como verdadeiras tesouras moleculares

Enzimas de metilaçãoreconhecem seqüências específicas de nucleotídeos no DNA - palíndromosmarcam o patrimônio genético celular

Conceito de Palíndromo:“seqüência simétrica de letrasseqüência simétrica de letras”

Exemplos usando o alfabeto:SUBINOONIBUS

ROMAMETEMAMOR

Exemplo usando o alfabeto do DNA:

Tipos de cortes:

Produção de terminais adesivos

Tipos de cortes:

Produção de terminais abruptos (ou cegos)

Exemplo do corte:

Corte de um palíndromo no cromossomo do vírus SV40

Ação da EcoRI

Resolução dos fragmentos de restrição

montagem do gelcolocação das amostrascorrida eletroforéticacoloraçãoobservação dos resultados

Exemplo do λ cortado com Hind III

padrão de bandas bem separadasé muito usado com referência de tamanho

Brometo de etidiocorante intercalante

Determinação de tamanho dos fragmentos

migração em gelcomparação dos RF

Vetores de clonagem

Definição:São entidades celulares que carregam fragmentos de DNA gerados por ação de enzimas de restrição.

Em geral são elementos genéticos extra-cromossomicos, com tamanhos variados e que apresentam mecanismos próprios de replicação.

Exemplos de vetores de clonagem

Plasmídio bacteriano denominado pBR322

Outro vetor de clonagem mais atual

Plasmídio bacteriano denominado pUC18

Vetor de expressão

plasmideo de expressão

Montagem de mapas físico e genético

Facilita a localização de genes

Elaboração de uma montagem molecular

Clonagem molecular de um gene de interesse

Exemplo de Engenharia Genética

Pequena planta transgênica de fumo

Expressando o gene da luciferina, uma proteína típicamente encontrada em vagalumes

Novos remédios genéticos: