biotecnologia engenharia genÉtica a · a s 2019/20 proteínas • composição • 20 aminoácidos...
TRANSCRIPT
Biot
ecno
logi
a /
Enge
nhar
ia G
enét
ica
Carlo
s Sin
ogas
2019
/20
BIOTECNOLOGIAENGENHARIA GENÉTICA
CONCEITOS BÁSICOS
Biot
ecno
logi
a /
Enge
nhar
ia G
enét
ica
Carlo
s Sin
ogas
2019
/20
Sistema em funcionamento
• Replicação
• Transcrição
• Processamento de RNA
• Tradução
• Processamento da proteína
• Secreção da proteína
• Recuperação e purificação da proteína
R
E
G
U
L
A
Ç
Ã
O
Biot
ecno
logi
a /
Enge
nhar
ia G
enét
ica
Carlo
s Sin
ogas
2019
/20
Biologia molecular
Interpretação das propriedades dos organismos pelo conhecimento da estrutura dos seus componentes
François Jacob (1973)
Biot
ecno
logi
a /
Enge
nhar
ia G
enét
ica
Carlo
s Sin
ogas
2019
/20
Funcionamento das células
• Ciclos de multiplicação / divisão• Preservação da informação
genética
• Síntese e degradação de componentes• Expressão da informação genética
Biot
ecno
logi
a /
Enge
nhar
ia G
enét
ica
Carlo
s Sin
ogas
2019
/20
A construção das células
Biot
ecno
logi
a /
Enge
nhar
ia G
enét
ica
Carlo
s Sin
ogas
2019
/20
Macromoléculas
• Proteínas• S aminoácidos (enzimas)
• Ácidos nucleicos• S nucleótidos, ribo- desoxirobi-
(DNA, RNA)
• Polissacáridos• S glúcidos (amido, glicogénio)
• Lípidos• (triglicéridos, colesterol)
• Complexas• Nucleoproteínas• Glicoproteínas• Glicolípidos• ...
Biot
ecno
logi
a /
Enge
nhar
ia G
enét
ica
Carlo
s Sin
ogas
2019
/20
Proteínas• Composição
• 20 aminoácidosamina (NH3) + ácido (COOH)
• Cadeia lateralpolar, alifática não polar, aromática
• Formas• Globulares
• Fibrosas
• Estrutura• Primária – sequência de aminoácidos
• Secundária – forma da cadeia (hélices a, folha plissada b)
• Terciária – enrolamento intra-catenar
• Quaternária – vários polipéptidos, grupos prostéticos
• Funções• Enzimáticas – lipases
• Recetoras – CD4
• Transporte – hemoglobina
• Armazenamento – ferritina
• Estrutural – colagénio
• Nutricional – caseína
• Anti-infeciosas – imunoglobulina
• Reguladoras – fatores
• ....
Biot
ecno
logi
a /
Enge
nhar
ia G
enét
ica
Carlo
s Sin
ogas
2019
/20
DNA
• Composição• 4 nucleótidos
• Propriedades físico-químicas• Viscosidade• Absorção UV (260 nm)• Desnaturação / Renaturação térmica
• Forma• Linear• Circular• Super-enrolamento
(supercoiling)l Função Sequência
únicaSequênciasrepetitivas
Codificante Gene rRNA
Não codificante Intrão Satélites, Alu
Biot
ecno
logi
a /
Enge
nhar
ia G
enét
ica
Carlo
s Sin
ogas
2019
/20
Formas e estruturas do DNA
Direita Esquerda
Biot
ecno
logi
a /
Enge
nhar
ia G
enét
ica
Carlo
s Sin
ogas
2019
/20
Cromatina
Biot
ecno
logi
a /
Enge
nhar
ia G
enét
ica
Carlo
s Sin
ogas
2019
/20
Matéria-prima
• Organismo a recombinar
• Gene a exprimir
• Tecnologia de recombinaçãoÞ Organismo produtor, recombinante
• Nutrientes
• Sistema de produção
• Sistema de extração / purificação
Biot
ecno
logi
a /
Enge
nhar
ia G
enét
ica
Carlo
s Sin
ogas
2019
/20
Tipos de células
Biot
ecno
logi
a /
Enge
nhar
ia G
enét
ica
Carlo
s Sin
ogas
2019
/20
Procariotas
• Escherichia coli (E. coli)(O microrganismo mais utilizado, primeira escolha para transformação)• Crescimento rápido, não patogénico• Aeróbio / anaeróbio facultativo, mesófilo• Meios de cultura de simples obtenção (complexos)
• Outros• Bacillus, pseudomonas, rizóbios, estreptomices,...
Biot
ecno
logi
a /
Enge
nhar
ia G
enét
ica
Carlo
s Sin
ogas
2019
/20
Eucariotas
• Saccharomyces cerevisiae(Primeira opção para uso de células eucarióticas)• Levedura unicelular, não patogénico• Sistema modelo de eucariotas• Meios de cultura de simples obtenção (complexos)• Genoma conhecido, Cromossomas artificiais (YAC)
• Outros
Biot
ecno
logi
a /
Enge
nhar
ia G
enét
ica
Carlo
s Sin
ogas
2019
/20
Cultura de tecidos eucarióticos
• Culturas primárias
• Estabelecidas em cultura (transformadas ?)• Número de gerações limitado• Cultura à confluência, com densidade mínima• Exigências nutricionais significativas• Crescimento lento (~16-24 horas por geração)
• Exemplos• Células de insetos• Células de plantas• Células de mamíferos
Biot
ecno
logi
a /
Enge
nhar
ia G
enét
ica
Carlo
s Sin
ogas
2019
/20
Ponto de partida
• Tecnologia de DNA recombinante• Procedimentos múltiplos para a transferência de informação genética de um
organismo para outro
• Biotecnologia• Produto ou serviço resultante da atividade do novo organismo (recombinante)• Processo (e optimização) para a produção
ØFUNCIONAMENTO DA CÉLULA