BIOTECNOLOGIA PARA ENEM E VESTIBULARES – PARTE 1

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Olá vestibulanda(o)!!! E o que temos pra hoje?? B – I – O – T – E – C – N – O – L – O – G – I – A Isso mesmo!!! Simbora aprender sobre essa temática que, além de muito interessante, é um dos assuntos mais explorados nos vestibulares tradicionais e também no nosso querido ENEM. Ficou curioso? Leia este blog até o final!

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O que é Biotecnologia?

Se você acredita que Biotecnologia é coisa nova, coisa que é feita somente em laboratório, com tecnologia de ponta e mão-de-obra super qualificada, tá bem equivocado.

Isso existe há muuuuuuuuuuuuuuito tempo…

Por volta de 6.000 a. C., foram iniciadas técnicas de biotecnologia com os processos de fermentação para produção de bebidas alcoólicas. Em seguida, a fermentação também começou a ser utilizada para a fabricação de pães, queijos, vinagres e iogurtes.

No século XVII, o pesquisador Anton Van Leeuwenhoek descobriu a existência de seres minúsculos por meio do microscópio, mas apenas em 1876 Louis Pasteur provou que esses microrganismos eram os causadores da fermentação.

No período das Guerras Mundiais, houve um aumento expressivo em estudos para a fabricação de explosivos e munições através da utilização de produtos biotecnológicos.

No entanto, foi com o surgimento da engenharia genética, através de técnicas como a do DNA recombinante, e eventos marcantes como o clonagem da ovelha Dolly, que tal ciência teve um desenvolvimento importante.

 

Segundo a ONU, “biotecnologia significa qualquer aplicação tecnológica que utilize sistemas biológicos, organismos vivos, ou seus derivados, para fabricar ou modificar produtos ou processos para utilização específica”.

 

As Cores da Biotecnonologia

Eiiiiii… PSIUUUUUUU!!!

Você sabe quais tópicos dentro de Biotecnologia são mais cobrados em questões?

 

 

Vamos agora abordar os principais pontos desse tema…

 

ENZIMAS DE RESTRIÇÃO

Também chamadas endonucleases de restrição, são enzimas que fazem parte de um sistema de defesa contra DNA de fagos (vírus que atacam bactérias).

 

São proteínas encontradas em bactérias que reconhecem uma curta sequência de DNA específica e clivam a dupla fita em um ponto específico. Esta sequência é conhecida como palíndromo, pois as duas cadeias apresentam a mesma informação, mas em posições opostas.

Elas são uma importante ferramenta para a Biotecnologia, pois permite cortar o gene de interesse para que o mesmo possa ser usado em outros fins como, por exemplo, na produção de organismos transgênicos.

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Veja esse exemplo:

O gene-alvo foi cortando pela enzima de restrição EcoRI e, em seguida, foi adicionado a um vetor plasmídeo.

 

OBS: Plasmídeos são pequenas moléculas circulares de DNA extra-cromossomal capazes de se reproduzir independentemente do DNA cromossômico, contêm genes responsáveis pela resistência contra antibióticos. Em Biotecnologia, são usados como vetores porque, ao se inserir um gene de interesse nele, a bactéria o transporta e o insere no genoma de outro organismo.

CLONAGEM GÊNICA

É o processo de fazer várias cópias idênticas de um pedaço específico de DNA.

A clonagem do DNA é utilizada para várias finalidades. Como exemplo, vejamos como a clonagem do DNA pode ser utilizada para sintetizar uma proteína (como a insulina humana) nas bactérias. As etapas básicas são:

 

  • 1º:Cortar e abrir o plasmídeo e “inserir” o gene. Esse processo baseia-se em enzimas de restrição (que cortam o DNA) e na DNA ligase (que une/cola o DNA).

  • 2º:Inserir o plasmídeo na bactéria. Utilizar a seleção por antibiótico para identificar as bactérias que pegaram o plasmídeo.

  • 3º:Cultivar lotes de bactérias portadoras de plasmídeo e usá-las como “fábricas” para fazer a proteína. Colher a proteína das bactérias e purificá-la.

REAÇÃO EM CADEIA DA POLIMERASE (PCR)

É uma técnica para fazer muitas cópias de uma região específica do DNA, in vitro (em um tubo de ensaio, ao invés de um organismo).

Essa região do DNA pode ser qualquer objeto de interesse do pesquisador. Por exemplo, pode haver um gene cuja função o pesquisador queira compreender ou um marcador genético usado pelos cientistas forenses para correlacionar o DNA da cena do crime com os suspeitos.

A PCR depende de uma DNA polimerase termoestável, a Taq polimerase, e requer primers de DNA projetados especificamente para a região de interesse do DNA

BIOBALÍSTICA

Consiste em um método de bombardeamento de genes.

O DNA a ser transferido para a planta é aderido a micropartículas de metal (ouro ou tungstênio) e estas partículas são aceleradas, utilizando-se um equipamento chamado bombardeador ou acelerador de partículas, e lançadas contra o tecido da planta a ser transformado.

As partículas de metal penetram na célula levando o DNA para o interior do citoplasma, organelas e núcleo, onde este deve se inserir no genoma da planta, resultando em uma transformação estável.

Consiste em um sistema de transformação direto e mecânico; as partículas de metal são inertes às células e qualquer tecido pode ser bombardeado.

Estes tecidos são cultivados in vitro para regenerarem uma planta completa e fértil.

Milho, aveia, trigo, cana-de-açúcar, arroz, cevada, batata, tomate e soja são exemplos de plantas transformadas por este método.

Observe a imagem a seguir:

O gene é colocado numa máquina com uma velocidade superior a 1500 km/h, sendo disparado contra células, penetrando e se instalando no citoplasma, em organelas ou no núcleo

 

  • DNA de interesse.
  • Micropartículas de metal.
  • Adesão do DNA às micropartículas.
  • Micropartículas são aceleradas em direção à célula vegetal. Uma vez dentro da célula, o pH levemente ácido provoca a liberação do DNA exógeno que, por sua vez, pode se integrar ao DNA nuclear.
  • Meio cultura apropriado.
  • Células transformadas são selecionadas e regeneradas em plantas transgênicas.

OBS: Além da biobalística, outro método de obtenção de plantas transgênicas é através de uma bactéria do solo – a Agrobacterium tumefaciens –  conhecida por causar galhas (semelhantes a tumores) em vegetais, tais galhas são provocadas pela transferência de genes da Agrobacterium para as plantas, pois nas galhas passavam a ser produzidas substâncias necessárias à sobrevivência da bactéria.

Galhas (tumores)

Assim, os cientistas começaram a utilizar este mecanismo natural para introduzir genes de interesse nas plantas, através da utilização de cepas de Agrobacterium.

Nessas cepas são introduzidos genes de interesse, por Engenharia Genética, para serem posteriormente colocadas em contato com as plantas, e promoverem a transferência de genes para as mesmas. Depois de entrar em contato com as bactérias, as plantas são regeneradas por cultura de tecidos in vitro, sendo que a planta adulta contém o gene inserido em todas as suas células.

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As espécies mais utilizadas neste tipo de transformação são dicotiledôneas em geral, como tomate, melão, batata, tabaco, cenoura, etc.

E aí, bb, gostou do blog que fiz com todo carinho par você? Bom, se você gostou desse blog, você também vai gostar da parte 2 desse blog!

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