engenharia genética

ngenharia Genética

Um trabalho de bactérias

Engenharia GenéticaO que é?

Conjunto de técnicas capazes de permitir a identificação, manipulação e multiplicação de genes em organismos vivos.

História da Engenharia Genética

1930 1944 1953 1961 1972 1978


1930 1944 1953 1961 1972 1978

George W. Beadle e Edward L. Tatum

Regulação da produção de proteínas e enzimas pelos genes


1930 1944 1953 1961 1972 1978

Oswald Avery

O ácido desorribonucleico (ADN) enquanto componente cromossómico que transmite as informações genéticas


1930 1944 1953 1961 1972 1978

Francis H. C. Crick e James D. Watson

Modelo de dupla hélice para a molécula de DNA


1930 1944 1953 1961 1972 1978

François Jacob e Jacques Monod

DNA enquanto responsável pela síntese de proteínas


1930 1944 1953 1961 1972 1978

Paul Berg

Ligou duas cadeias de DNA de diferentes origens


1930 1944 1953 1961 1972 1978

Werner Arber , Daniel Nathans e Hamilton O. Smith

Enzimas de restrição foram isoladas

Fundamentos da Engenharia Genética

Enzimas de Restrição

DNA Recombinante

DNA Complementar

PCR


Locais de Restrição


1 2

3

DNA Recombinante (rDNA)

Forma de DNA artificial criada por combinação de duas ou mais sequências que na natureza não ocorreriam juntas.

DNA Recombinante (rDNA)Processos de Produção

S

e

p

a

r

a

ç

ã

o

d

o

D

N

A

e

m

fr

a

g

m

e

n

t

o

s

m

a

n

i

p

u

l

á

v

e

i

s

Exposição de uma sequencia complementar no Vetor de DNA

Incorporação do fragmento de DNA no vetor hospedeiro

Introdução do vetor recombinante numa célula hospedeira


Isolar o gene desejado

Gene Desejado

1 2


Separação do DNA em fragmentos manipuláveis

Enzima de Restrição

1

2 3

4 5


Exposição de uma sequencia complementar no Vetor de DNA

Plasmídeo Bacteriófago

Exemplos de Vetores:

Enzima de Restrição

1 2 3


Incorporação do fragmento de DNA no vetor hospedeiro

1 2


Introdução do vetor recombinante numa célula hospedeira

1 2

DNA Complementar (cDNA)

DNA sintetizado a partir de um molde de RNA mensageiro maduro (mRNA) numa reação catalisada por duas enzimas:

DNA polimeraseTranscriptase Reversa

DNA Complementar (cDNA)Fundamentos

ProteínaRNA DNA

T

A A

T GG GC TT

A

CC AG C Transcrição

Tradução

U UGG

A C

G

Síntese Proteica

MET

Glu

Val

Transcrição

DNA de um Procarionte

DNA de um Eucarionte


Intrões

6

43

2

1

5


Revisão: Transcriação nas células eucarióticas


ProteínaRNA DNA

T

A A

T GG GC TT

A

CC AG C Transcrição

Tradução

U UGG

A C

G

MET

Glu

Val

Transcrição(sem maturação do

RNA pré-mensageiro)

Tradução

(produção duma proteína diferente da

pretendida)

Val Gli

Lis

Introdução de um gene com intrões num ser procarionte

Nota:Seres procariontes não possuem mecanismos de maturação de mRNA

Cadeia complementar de cDNA

DNA Polimerase


Cadeia de cDNA

Técnica que permite replicação in vitro do ADN de forma

extremamente rápida.

Reação de Polimerização em Cadeia (PCR)


Gene de interesse

Cadeia dupla de DNA

Nucleótidos DNA Polimerase Primers

Engenharia Genética

Aplicações

Medicina Pesquisa

Agropecuáriae

Pesca

Bioartee

Comércio


Aplicações

Medicina Pesquisa

Agropecuáriae

Pesca

Bioartee

Comércio

Cravo Lilás Rosa Azul Peixes Florescentes

Bioarte com Bactérias


Aplicações

Medicina Pesquisa

Agropecuáriae

Pesca

Bioartee

Comércio

Plantas transgénicas com maior resistência a herbicidas, a doenças, ao calor e à seca

Animais de maior porte


Aplicações

Medicina Pesquisa

Agropecuáriae

Pesca

Bioartee

Comércio

Simulação de doenças humanas utilizando animais transgénicos

Estudo da Epilepsia Estudo da Obesidade

Aplicações em Medicina

Isulina

Hormona de Crescimento

Eritropoetina

Vacinas

Superóxido Dismutase

Interferão

(…)

Produção de… Terapia Genética

Suíno produtor de hemoglobina humana

Caprino produtor de uma droga contra o cancro

Bovino produtor de lactoferrina humana

(…)

Animais Transgénic

os

Substâncias Leucemia linfoide crônica

Doença de Parkinson

Leucodistrofia Metacromática

Síndrome de Wiskott-Aldrich

Isulina

Hormona de Crescimento

Eritropoetina

Vacinas

Superóxido Dismutase

Interferão

(…)

Suíno produtor se hemoglobina humana

Caprino produtor de uma droga contra o cancro

Bovino produtor de lactoferrina humana

(…)

Leucemia linfoide crônica

Doença de Parkinson

Leucodistrofia Metacromática

Síndrome de Wiskott-Aldrich

Produção de InsulinaFundamentos

A insulina é uma homana produzida no pâncreas responsável pela redução da taxa de glicose no sangue

Produção de Insulina

BactériaCélula

Humana

Plasmídeo DNA Humano

Gene da insulina

Produção de Insulina

Clonagem Insulina


FundamentosA hemoglobina é uma proteína presente nas hemácias responsável por transportar o oxigênio e nutrientes.


Animal TransgénicoOrganismos Geneticamente Modificados

(OGM)

Organismos cujo genoma foi manipulado, apresentando diferenças relativamente à sua constituição original.

Organismos Transgénicos

Organismos cujo genoma foi manipulado, passando a possuir material genético de outros organismos inserido no seu genoma.


Processo de Criação

Vetor Recombinante

Oócito do suíno

Gene Promotor da β – hemoglobina humana

Gene Promotor da α – hemoglobina humana

Oócito do suíno

O Oócito é fertilizado…Ovulo implantado num suíno adulto

Cria Transgénica


Processo de Criação


Cria Transgénica

Hemoglobina Humana

Leucemia linfoide crónica (LLC) é uma imunodeficiência que consiste num cancro dos linfócitos B. O DNA desta célula é danificado, o que prejudica a sua função e leva a um aumento desordenado na sua produção

Terapia Genética: Leucemia linfoide crônica

Remoção dos linfócitos B e T de um doente com leucemia Linfoide Crónica

1

Terapia Genética: Leucemia linfoide crónica

Individuo com Leucemia Linfoide

Crónica

Linfócitos B

Gene Mutante

Apresenta à superfície a

molécula CD19

Linfócitos T


Multiplicação dos linfócitos T em laboratório

2


Linfócitos injetados com retrovírus aos quais foram adicionados um gene que redireciona a molécula para atacar células que apresentam CD19

3

Retrovírus

Terapia Genética: Leucemia linfoide cónica

Transferência dos linfócitos para o individuo

4

Individuo com Leucemia Linfoide

Crónica

DNA Retroviral inserido

engenharia genética

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