Aula 1 e 2 Biotecnologia

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Content

PRINCÍPIOS EM BIOTECNOLOGIA
PATRIMÓNIO GENÉTICO

Profª Vanessa David Domingos [email protected]

Plano de ensino
Competências:








Comunicar-se formal e informalmente de maneira adequada ao pleno desenvolvimento de sua atividade profissional; Atuar na pesquisa e no desenvolvimento científico e tecnológico; Transmitir, a públicos diversos, os conhecimentos ou desenvolvimentos adquiridos e as conclusões dos mesmos. Gerar inovações tecnológicas, processos e produtos em biotecnologia, com ênfase em biologia molecular, visando aumentar a competitividade da agropecuária nacional.

Plano de ensino
Habilidades:
  

Compreender sobre o desenvolvimento dos processos biotecnológicos, aplicação e impactos. Compreender sobre o mercado de trabalho e atuação do tecnólogo em agronegócio na área de biotecnologia.

Plano de ensino

Bases Tecnológicas: 1. Conceitos de Biotecnologia, aplicações multidisciplinares e atuação no agronegócio; Histórico da Biotecnologia 2. Introdução à Engenharia Genética e Transformação de Plantas: fundamentação básica; 3. A biotecnologia na agricultura sustentável e produção de alimentos; 4. Cultura de tecidos e células vegetais: técnicas básicas e aplicações;

Plano de ensino
Bases Tecnológicas:

5. Engenharia Genética para resistência a pragas e doenças; 6. Uso de marcadores moleculares; 7. Transformação genética de plantas com importância alimentar; 8. Ameaças e oportunidades dos alimentos transgênico e impactos na saúde humana e meio ambiente.

Aula 1 - Conceito, Aplicabilidade e Evolução Histórica O que é biotecnologia?

O que é biotecnologia?

BIOTECNOLOGIA

O que é biotecnologia?
A Biotecnologia é definida como qualquer aplicação técnica que utiliza sistemas biológicos, organismos vivos ou derivados desses, para produzir ou modificar produtos e processos de uso específico.

BIOTECNOLOGIA
Caráter multidisciplinar => Química, Genética,

Ciências Biológicas e da Saúde, Engenharias.....

ÁREAS:

SAÚDE

MEIO AMBIENTE

AGROPECUÁRIA

Setores Agricultura

Bens e serviços adubo composto, pesticidas, silagem, mudas de plantas ou de árvores, plantas transgênicas, etc pães, queijos, picles, cerveja, vinho, proteína, aditivos, etc. butanol, acetona, glicerol, ácidos, enzimas, etc

Alimentação Química

Eletrônica
Energia Meio Ambiente Pecuária Saúde

biosensores
etanol, biogás recuperação de petróleo, tratamento do lixo, purificação da água embriões antibióticos, hormônios e outros produtos farmacêuticos, vacinas, reagentes e testes para diagnóstico, etc.

BIOTECNOLOGIA
Biodiversidade; Bioprospecção; BIOÉTICA; Biossegurança; Genoma; Transcriptoma; Clonagem; OGM´s; Terapia gênica; Engenharia metabólica; Biocatalisadores; Biomateriais; Biorreatores; Bioengenharia; Bioprocessos; Biorremediação; Biossensores; Bio-refino; Bioinseticidas; Biocombustíveis; Biolixiviação; Microbiota; Bioma; Bioeletroquímica; Biopolímeros; Biorefinaria...
Em que pesem as especificidades destes termos, todos se relacionam à atividade biológica.

Histórico da Biotecnologia


6.000 a. C. - Bebidas alcoólicas (cerveja e vinho) são produzidas por sumérios e babilônios 2.000 a.C. - Panificação e bebidas fermentadas são utilizadas por egípcios e gregos 1875 d. C. - Pasteur mostra que a fermentação é causada por microrganismos

1880-1910 - Surgimento da fermentação industrial (ácido láctico, etanol, vinagre)

Histórico da Biotecnologia


1910-1940 - Síntese de glicerol, acetona e ácido cítrico
1940-1950 - Antibióticos são produzidos em larga escala por processos fermentativos 1953 - Estabelecida a estrutura do DNA 1973 - Início da engenharia genética 1982 - Insulina humana é produzida

Histórico da Biotecnologia


Outras aplicações como a produção de vinagre, iogurte e queijos são, de há muito, utilizadas pelo ser humano.

Primeira Geração: 6.000 /2000 a.C. Fatos: - cruzamento de espécies animais e plantas - leveduras para fermentação de pão e álcool

Figura 1 - Sumérios e Babilônios - Produção de bebidas alcoólicas por fermentação de grãos de cereais.

Bebida alcoólica (babilônicos) - 5.500 a.C

Sumérios - placa de barro (selo), recolhida em Tepe Gawra e datada de cerca de 4000 a.C.

Os Egípcios, antes dos gregos, alcançaram uma produção racional e chegaram a alcançar a fermentação da uva.
Já os gregos, passaram a cultivar a uva a fim de se produzir o vinho.

Noé foi o primeiro a plantar a primeira videira e o primeiro a fazer o vinho. Fonte: Bíblia Os historiadores, que não podiam questionar nem confirmar os fatos e a data exatamente, estabeleceram que o vinho já fosse produzido com certas técnicas, há 10 mil anos, baseando nos fatos concretos das descobertas arqueológicas.

Vitis sylvestris v. vinifera ssp. Familia Vitaceae

Vitis sylvestris v. vinifera ssp. Familia Vitaceae

Vitis riparia, tipo de videira bravio norteamericano, usado, às vezes, para produzir vinho

Domesticação
Processo de seleção conduzido pelo homem visando adaptar plantas e animais às necessidades humanas.

SELEÇÃO MASSAL

Domesticação
Processo de seleção conduzido pelo homem visando adaptar plantas e animais às necessidades humanas.

Domesticação
Processo de seleção conduzido pelo homem visando adaptar plantas e animais às necessidades humanas.

Domesticação
Processo de seleção conduzido pelo homem visando adaptar plantas e animais às necessidades humanas.

Domesticação

Domesticação

A resolução normativa nº 4 de 16 de agosto de 2007 da CTNBio (Comissão Técnica Nacional de Biossegurança) prevê o cumprimento da lei que determina a coexistência de milho transgênico (Bt) com o convencional

Domesticação
As uvas vinifera não têm resistência natural contra essa praga. Só na Austrália, o combate a ela custa por volta de US$ 100 milhões por ano.

A equipe de especialistas mapeou os genomas de mais de mil amostras de uvas, associando a presença de "marcadores" genéticos (sequências de DNA) a traços como acidez, quantidade de açúcar ou resistência a doenças. Em artigo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)

Para produzirem a cerveja, deixavam a cevada de molho até germinar e, então, era moída grosseiramente e moldada em bolos aos quais se adicionava a levedura. Os bolos, após parcialmente assados e desfeitos, eram colocados em jarras com água e deixados a fermentar. Esta cerveja rústica ainda é fabricada no Egito com o nome de Bouza.

Hordeum vulgare L.

Lúpulo Humulus lupulus L Família: canabidáceas

Zimbro Juniperus communis Família Cupressaceae

Hortelã Mentha spp

- Mentha piperita Família Labiaceae

Losna

Artemisia absinthium L. Família Asteraceae

Segunda Geração: Fim do século XIX Teoria de Louis Pasteur Fatos: - microrganismos causam enfermidades humanas - ação dos microrganismos anaeróbios nas fermentações láctea, butírica, alcoólica....

Neste estudo ele descobriu o agente infeccioso e também a maneira como este agente era transmitido e inclusive como prevenir.

“A fermentação é uma consequência da vida sem oxigênio”

Leveduras (Saccharomyces cerevisae).

BIOTECNOLOGIA MODERNA
Terceira Geração: Molecular Início de 1970. Biologia

Fatos: 1o – isolamento e manipulação de genes 2o – fusão e multiplicação de células

A BIOTECNOLOGIA moderna
Entendimento e utilização de informações genéticas de espécies

A BIOTECNOLOGIA moderna
Manipulação do material genético e

reprogramação de microrganismos
“fábricas” para produção de vários bens úteis
Química

Agropecuário Alimentos
Papel & celulose

Farmacêutico

Alguns exemplos de aplicação Industrial


1. iogurte - fermentação lática, onde as bactérias, denominadas de lactobacilos, produzem ácido lático; 2. pão e cerveja são produzidos pela fermentação alcóolica, fermentação é realizada por fungos (anaeróbicos facultativos), que produzem ao final álcool; 3. vinagre à produzido pela fermentação acética, que consiste numa reação química, onde ocorre a oxidação parcial do álcool etílico, obtendo o ácido acético. As bactérias que realizam esse processo são as acetobactérias.





TRABALHO
Selecionar uma das indústrias abaixo e pesquisar exemplos de aplicação da biotecnologia que estejam relacionados ao Agronegócio. Grupo: 2 pessoas Estrutura do trabalho: Introdução, desenvolvimento, conclusão e referencias bibliográficas. Entrega: 08/12/2012, via email: [email protected] Formato do arquivo: word, nomedoaluno_moodle_biotecnologia

Química Alimentos

Agropecuário

Farmacêutico

Papel & celulose

A BIOTECNOLOGIA moderna
Entendimento e utilização de informações genéticas de espécies
A engenharia genética modifica o funcionamento dos genes nas mesmas espécies ou movimenta os genes entre espécies.

“Engloba todas as técnicas que utilizam organismos vivos, em particular, animais, plantas ou microorganismos ou qualquer tipo de material biológico que pode ser assimilado aos microorganismos ou parte dos mesmos, para provocar neles mudanças orgânicas.” (OMPI – Comissão de Expertos em Invenções Tecnológicas)

Biotecnologia é um processo tecnológico que permite a utilização de material biológico para criação ou aperfeiçoamento de um produto ou um serviço(processo).

“Conjunto de conhecimentos técnicos e métodos, de base científica ou prática, que permite a utilização de seres vivos como parte integrante e ativa do processo de produção industrial de bens e serviços”

BIOENERGIA / ETANOL - 05/12/2012 - http://revistagloborural.globo.com

CTC lança três novas variedades de cana para o Cerrado
Novo programa de melhoramento genético visa reduzir tempo e custo de desenvolvimento de novas tecnologias

http://www.ctcanavieira.com.br

BIOENERGIA / ETANOL - 05/12/2012 - http://revistagloborural.globo.com

CTC lança três novas variedades de cana para o Cerrado
A variedade CTC 9001 apresentou 29% a mais de pol (sacarose por peso) por hectare do que outras variedades disponíveis no mercado.

CTC9002, que pode ser cultivada em solos mais restritivos, é adequada à seca e mostrou uma produtividade 25% maior de pol por hectare do que os outros tipos mais populares. Como a CTC9001, também é adequada ao plantio mecanizado.

BIOENERGIA / ETANOL - 05/12/2012 - http://revistagloborural.globo.com

CTC lança três novas variedades de cana para o Cerrado
CTC2003 não floresce e é precoce. Seu período útil de industrialização é longo e possui índice de pol 18% maior do que outras disponíveis no mercado. As três variedades são adequadas ao plantio mecanizado.

HOJE, o desenvolvimento de um tipo que durava cerca de 15 anos e tinha custo médio de R$ 150 milhões está sendo feito em 8 anos e com cerca de R$ 75 milhões.

REFLEXÕES
Argumentos científicos contra os possíveis riscos destas tecnologias:


não há controle pleno da forma como vários compostos/alimentos produzidos por biotecnologia se expressam no organismo no qual foi inserido;

REFLEXÕES
Argumentos científicos contra os possíveis riscos destas tecnologias:


o desconhecimento acerca dos impactos ambientais (ex: OGMs), principalmente no Brasil.

REFLEXÕES
Ao dizer SIM à estas tecnologias, estaríamos superestimando nossa capacidade de prever e controlar as conseqüências de suas aplicações? E ao dizer NÃO, não nos estaríamos deixando levar pelo medo do novo, abrindo mão de possíveis benefícios ao ambiente e à saúde humana?

REFLEXÕES

ANÁLISE CASO a CASO + PRINCÍPIO DA PRECAUÇÃO

PRINCÍPIO DA PRECAUÇÃO
Comissão Mundial sobre Ética da Ciência e da Tecnologia da Unesco (Comest)

“ Quando atividades podem conduzir a

dano moralmente inaceitável, que seja
cientificamente plausível, ainda que

incerto, devem ser empreendidas ações
para evitar ou diminuir aquele dano”.

(Comest, 2005, p. 14).

A cada área, segundo seus prismas, cumpre traçar contornos e diretrizes, primando pela qualidade de vida, saúde e respeito a dignidade humana

“É preciso coibir o abuso e não o uso”

QUALIDADE DE VIDA
Existem três coisas que não voltam atrás jamais: 1. “a flecha (BIOTECNOLOGIA) lançada

2. a palavra pronunciada (ESCLARECIMENTOS POR MEIO DOS CIENTISTAS)
3. e a oportunidade perdida (POTENCIAL DO BRASIL NA GENÔMICA E NA PESQUISA CIENTÍFICA)” Provérbio Chinês

SITES DA ÁREA


http://cib.org.br/

SITES DA ÁREA


http://www.sbbiotec.org.br/portal/

SITES DA ÁREA


http://www.renorbio.org.br/portal/

SITES DA ÁREA


http://www.sebrae.com.br/setor/biotecnologia

SITES DA ÁREA


http://www.mct.gov.br/index.php/content/view/77608.html

LIVROS DA ÁREA


Biotecnologia Industrial - Volume 1 - Fundamentos Autor: Borzani, Walter Editora: EDGARD BLUCHER Biotecnologia Industrial - Vol. 2 - Engenharia Bioquímica Autor: Schimidell, Willibaldo Editora: EDGARD BLUCHER Biotecnologia e Bioética - Para Onde Vamos ? Autor: Moser, Antonio Editora: Vozes Biotecnologia e Suas Implicações Ética-jurídicas Autor: Queiroz, Juliane Fernandes; Casabona, Carlos Maria Romeo Editora: Del Rey Biotecnologia Industrial - Vol 3 - Processos Fermentativos e Enzimáticos Autor: Lima, Urgel de Almeida Editora: EDGARD BLUCHER









LIVROS DA ÁREA


Biotecnologia, Direito e Bioética Autor: Casabona, Carlos Maria Romeo Editora: Del Rey Direitos Fundamentais e Biotecnologia Autor: Sarlet, Ingo Wolfgang; Leite, George Salomão Editora: Método Propriedade Intelectual e Biotecnologia Autor: Iacomini , Vanessa Editora: Jurua Transgênicos, o Avanço da Biotecnologia Autor: Greco, Alessandro Editora: Oirã A Construção de Biomarcas Globais - Levando a Biotecnologia ao Mercado Autor: Simon, Françoise; Kotler, Philip Editora: Bookman









LIVROS DA ÁREA


A Proteção Jurídica do Ser Humano In Vitro na Era da Biotecnologia Autor: Vasconcelos, Cristiane Beuren Editora: Atlas Bases Moleculares da Biotecnologia Autor: Ulrich, Henning Editora: Roca-Brasil Biologia Biotecnologia - Projeto Autor: Corazzin, Roseli Editora: Brasil







Biotecnologia Autor: Nero, Patricia Aurelia Del Editora: RT
Biotecnologia - Na Agricultura e na Agroindústria Autor: Serafini, Luciana Atti Editora: Agropecuária



Área em expansão biotecnologia


desenvolvimento de produtos e técnicas para limpeza da poluição causada pela agricultura, indústria ou urbanização – esta área é conhecida como biotecnologia ambiental ou “biosolução”.

Tecnologias


Verdes ou limpas (“greentech” ou “cleantech”)
 BIORREMEDIAÇÃO

(usando-se microrganismos e plantas, “ fitorremediação”)  PREVENÇÃO  DETECÇÃO E MONITORAMENTO

Atividade 13/06/2013
Pesquisa direcionada sobre biotecnologia. Grupos de 4 pessoas, para pesquisa. Perguntas norteadoras:  O que é biotecnologia?  Quais conhecimentos são necessários para ser um Tecnólogo especialista em biotecnologia?  Em que setores da sociedade este ramo do conhecimento pode ser usado?  Quais os custos de uma pesquisa em biotecnologia?  De que forma a biotecnologia pode ajudar a combater pragas e doenças das culturas agrícolas?

Atividade 13/06/2013


As equipes deverão registrar suas contribuições na forma de escrita colaborativa. Cada integrante da equipe deverá sintetizar suas respostas no aplicativo Google Docs (disponível em: https://docs.google.com/#home ).



Crie e compartilhe projetos on-line. Acesse seus arquivos onde estiver.O Google Docs pode criar textos, planilhas, apresentações, entre outros recursos. Compartilhando as produções, tanto o professor como os demais colegas podem acompanhar o trabalho coletivo. Caso os alunos tenham dificuldades para utilizar a ferramenta, sugerimos o tutorial: “Como criar textos colaborativos utilizando o Google Docs”.

Atividade 13/06/2013


Disponível em: https://docs.google.com/Doc?docid=0AZCtStwOwbLxZGNkZjc5OHpf MTJjaHNtYmNkZgHYPERLINK "https://docs.google.com/Doc?docid=0AZCtStwOwbLxZGNkZjc5OHpfMT JjaHNtYmNkZg&hl=pt_BR"&HYPERLINK "https://docs.google.com/Doc?docid=0AZCtStwOwbLxZGNkZjc5OHpfMT JjaHNtYmNkZg&hl=pt_BR"hl=pt_BR acessado em 01/05/2011, ou acesse o menu ajuda do programa em: http://docs.google.com/support/bin/topic.py?topic=15114HYPERLINK "https://docs.google.com/support/bin/topic.py?topic=15114&hl=pt_BR"&H YPERLINK "https://docs.google.com/support/bin/topic.py?topic=15114&hl=pt_BR"hl= pt_BR acessado em 12/08/2009.



O resultado da escrita colaborativa poderá ser alvo de avaliação e também será útil para as atividades seguintes.











Cada integrante busque as informações em sítios diferentes a fim de completar a pesquisa em menor tempo e ter várias fontes de pesquisa consultadas. Sugerimos os sítios abaixo: Brasil Escola, Biotecnologia, disponível em: http://www.brasilescola.com/biologia/biotecnologia.htm (acessado dia 06/05/2011). Info escola, Biotecnologia, disponível em: http://www.infoescola.com/biologia/biotecnologia/ (acessado dia 06/05/2011). Guia do estudante, biotecnologia, disponível em: http://guiadoestudante.abril.com.br/profissoes/meio-ambiente-cienciasagrarias/biotecnologia-602879.shtml (acessado dia 06/05/2011). Laboratório de Pesquisa em Desenvolvimento Vegetal, Introdução à biotecnologia, disponível em: http://www.lfdgv.ufsc.br/Apostila%20Biotecnologia.pdf (acessado dia 06/05/2011).



 





Como fazer um bom relatório, disponível em: http://www.scn.org/mpfc/modules/rep-intp.htm (acessado dia 06/05/2011). Como fazer um relatório passo a passo, disponível em: http://truques-dicas.com/como-fazer-um-relatorioescrito/ (acessado dia 06/05/2011). Como fazer um bom relatório, disponível em: http://fisica.uems.br/lab1/apostila/cap5_fazer_bo m_relatorio.pdf (acessado dia 06/05/2011). Antes de fazer um relatório, leia-me, disponível em: http://collatio.tripod.com/regeq/relat.htm (acessad o dia 06/05/2011).

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