Aula 1 Biotecnologia
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Prof Vanessa David Domingos
PATRIMNIO GENTICO
PRINCPIOS DE BIOTECNOLOGIA
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Ementa
Estudo de princpios da biologia molecular e
biotecnologia, tecnologias de manipulao do
DNA, bem como suas aplicaes no campo
da agricultura e meio ambiente.
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Plano de ensino
Competncias: Comunicar-se formal e informalmente de maneira adequada ao pleno
desenvolvimento de sua atividade profissional;
Atuar na pesquisa e no desenvolvimento cientfico e tecnolgico;
Conhecer a estrutura do DNA e RNA, a compactao do genoma de clulas eucarticas e procaritcas, a replicao do DNA, a organizao gnica do genoma procarioto e eucarioto e a transcrio dos genes destes genomas.
Transmitir, a pblicos diversos, os conhecimentos ou desenvolvimentos adquiridos e as concluses dos mesmos.
Gerar inovaes tecnolgicas, processos e produtos em biotecnologia, com nfase em biologia molecular, visando aumentar a competitividade da agropecuria nacional.
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Plano de ensino
Habilidades:- Distinguir a importncia da biotecnologia nos dias
atuais.
- Conhecer os mecanismos usados na produo debens e servios de origem biotecnolgica edescrever os benefcios que a biotecnologia trazpara a sociedade.
- Relacionar os produtos obtidos atravs dabiotecnologia e os processos utilizados.
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Plano de ensinoBases Tecnolgicas:
1. Introduo biotecnologia (Conceito e evoluo dabiotecnologia; Descrever a estrutura do DNA e RNA. Compreender os
nveis de compactao dos cromossomos eucariotos e procariotos.
Descrever a sequncia de eventos durante a Replicao do DNA.
Compreender a organizao gnica em procariotos e eucariotos.)
2. Biotecnologia no meio ambiente (Aproveitamento de resduosagroindustriais em processos biotecnolgicos. Biodegradao de
molculas complexas. Estudo de produtos e processos biotecnolgicos
que apresentem impacto direto ou indireto ao meio ambiente).
3. A pesquisa e a biotecnologia no Agronegcio (Inovaes e conhecimentos atuais na rea).
4. Cultura de tecidos vegetais (Explanao da tcnica)
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Plano de ensinoBases Tecnolgicas:
6. Organismos geneticamente modificados.
7. Biossegurana e Biotica em Biotecnologia
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PROCEDIMENTOS DE ENSINO
METODOLOGIA
Exposio oral (com e sem recursos audiovisuais). Discusso de artigos relativos ao contedo. Resoluo e discusso de exerccios APS - ATIVIDADES PRTICAS SUPERVISIONADAS
- Preparo de explante para cultura de tecidos vegetais.
-Extrao de DNA vegetal
PROCEDIMENTOS DE AVALIAO
- Avaliao escrita 1: dissertativa e objetiva
- Avaliao escrita 2: dissertativa
- Seminrios
- Atividades em sala
- APS
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Referncias Bibliogrficas
BSICAS:
KREUZER, Helen; MASSEY, Adrianne. Engenharia Gentica e Biotecnologia. 2. ed. So Paulo: Editora Artmed, 2002.
LEHNINGER, Albert Lester; NELSON, David; COX, Michael. Princpios de Bioqumica. 4. ed. So Paulo: Editora Sarvier; 2006.
RIFKIN, Jeremy. O sculo da biotecnologia: a valorizao dos genes e a reconstruo do mundo. So Paulo: Makronbooks, 1999.
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Referncias Bibliogrficas
COMPLEMENTARES:
AZEVEDO, Joo Lucio; SERAFINI, Luciana Atti; BARROS, Neiva Monteira. Biotecnologia: avanos na agricultura e na agroindstria. Caxias do Sul: EDUCS, 2005.
BORM, Aluzio; SANTOS, Fabrcio Rodrigues. Biotecnologia simplificada. Viosa: Editora UFV, 2002.
BORZANI, Walter; SCHMIDELL, Willibaldo; LIMA, Urgel de Almeida; AQUARONE, Eugnio. Biotecnologia industrial - Vol I: Fundamentos. So Paulo: Blcher, 2001.
JUNQUEIRA, Luis Carlos Uchoa; CARNEIRO, Jos. Biologia celular e molecular. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1991.
SCHMIDELL, Willibaldo; LIMA, Urgel de Almeida; AQUARONE, Eugnio; BORZANI, Walter. Biotecnologia industrial - Vol II: Engenharia bioqumica. So Paulo: Blcher, 2001.
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Referncias Bibliogrficas
COMPLEMENTARES: Bsica
GARDNER, E. J. Gentica. 7 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1986.
KREUZER, H. ENGENHARIA GENTICA e biotecnologia. 2 ed. Porto Alegre: ARTMED, 2002.
WISEMAN, A. Princpios de biotecnologia. Zaragoza: Acribia, 1986.
Complementar
BROWN, T. A. Clonagem gnica: e anlise de DNA; uma introduo. 4 ed. Porto Alegre: ARTMED, 2003.
DE ROBERTIS, E. M. F. Bases da biologia celular e molecular. 3 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2001.
FARAH, S. B. DNA: segredos e mistrios. 2 ed. So Paulo: Sarvier, 2007.
OLIVEIRA, F. Engenharia gentica: o stimo dia da criao. 10 ed. So Paulo: Moderna, 2001.
SILVEIRA, S. J. C.; RATHMANN, R. Organismos geneticamente modificados: configurao de mercado, distores e vantagens. Em: Opinio: revista de cincias empresariais, polticas e sociais. n. 17, p. 29-35, 2006.
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SITES DA REA
http://cib.org.br/
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SITES DA REA
http://www.anbio.org.br
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SITES DA REA
http://www.sbbiotec.org.br/portal/
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SITES DA REA
http://www.renorbio.org.br/portal/
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SITES DA REA
http://www.sebrae.com.br/setor/biotecnologia
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SITES DA REA
http://www.mct.gov.br/index.php/content/view/77608.html
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ANBio
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LIVROS DA REA
Biotecnologia Industrial - Volume 1 - Fundamentos
Autor: Borzani, Walter
Editora: EDGARD BLUCHER
Biotecnologia Industrial - Vol. 2 - Engenharia Bioqumica
Autor: Schimidell, Willibaldo
Editora: EDGARD BLUCHER
Biotecnologia e Biotica - Para Onde Vamos ?
Autor: Moser, Antonio
Editora: Vozes
Biotecnologia e Suas Implicaes tica-jurdicas
Autor: Queiroz, Juliane Fernandes; Casabona, Carlos Maria Romeo
Editora: Del Rey
Biotecnologia Industrial - Vol 3 - Processos Fermentativos e
Enzimticos
Autor: Lima, Urgel de Almeida
Editora: EDGARD BLUCHER
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LIVROS DA REA
Biotecnologia, Direito e Biotica
Autor: Casabona, Carlos Maria Romeo
Editora: Del Rey
Direitos Fundamentais e Biotecnologia
Autor: Sarlet, Ingo Wolfgang; Leite, George Salomo
Editora: Mtodo
Propriedade Intelectual e Biotecnologia
Autor: Iacomini , Vanessa
Editora: Jurua
Transgnicos, o Avano da Biotecnologia
Autor: Greco, Alessandro
Editora: Oir
A Construo de Biomarcas Globais - Levando a Biotecnologia ao
Mercado
Autor: Simon, Franoise; Kotler, Philip
Editora: Bookman
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LIVROS DA REA
A Proteo Jurdica 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 Agroindstria
Autor: Serafini, Luciana Atti
Editora: Agropecuria
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Aula 1 - Conceito, Aplicabilidade
e Evoluo Histrica
O que biotecnologia?
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O que biotecnologia?
BIOTECNOLOGIA
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BIO / TECNOLOGIA
USO DA TECNOLOGIA BIOLOGICA PARA
REALIZAO DE PRODUTOS E SERVIOS
DE UTILIDADE PBLICA.
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A Biotecnologia definida como
qualquer aplicao tcnica que utiliza
sistemas biolgicos, organismos vivos ou
derivados desses, para produzir ou
modificar produtos e processos de uso
especfico.
O que biotecnologia?
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BIOTECNOLOGIA
REAS:
SADEMEIO AMBIENTE
AGROPECURIA
Carter multidisciplinar => Qumica, Gentica,
Cincias Biolgicas e da Sade, Engenharias.....
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Setores Bens e servios
Agricultura adubo composto, pesticidas, silagem, mudas de
plantas ou de rvores, plantas transgnicas,
etc
Alimentao pes, queijos, picles, cerveja, vinho, protena,
aditivos, etc.
Qumica butanol, acetona, glicerol, cidos, enzimas, etc
Eletrnica biosensores
Energia etanol, biogs
Meio Ambiente recuperao de petrleo, tratamento do lixo,
purificao da gua
Pecuria embries
Sade antibiticos, hormnios e outros produtos
farmacuticos, vacinas, reagentes e testes
para diagnstico, etc.
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HISTORIA
Primeiros indcios: tcnicas de manipulao
de plantas cereais e hortalias.
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Histrico da Biotecnologia
6.000 a. C. - Bebidas alcolicas (cerveja e vinho) so
produzidas por sumrios e babilnios
2.000 a.C. - Panificao e bebidas fermentadas so
utilizadas por egpcios e gregos
1875 d. C. - Pasteur mostra que a fermentao causada
por microrganismos
1880-1910 - Surgimento da fermentao industrial (cido
lctico, etanol, vinagre)
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Histrico da Biotecnologia
1910-1940 - Sntese de glicerol, acetona e cido ctrico
1940-1950 - Antibiticos so produzidos em larga escala
por processos fermentativos
1953 - Estabelecida a estrutura do DNA
1973 - Incio da engenharia gentica
1982 - Insulina humana produzida
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Histrico da Biotecnologia
Outras aplicaes como a produo de
vinagre, iogurte e queijos so, de h muito,
utilizadas pelo ser humano.
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Figura 1 - Sumrios e Babilnios - Produo de bebidas
alcolicas por fermentao de gros de cereais.
Primeira Gerao: 6.000 /2000 a.C.
Fatos: - cruzamento de espcies animais e plantas
- leveduras para fermentao de po e lcool
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Bebida alcolica (babilnicos) - 5.500 a.C
Sumrios - placa de barro (selo),
recolhida em Tepe Gawra e datada
de cerca de 4000 a.C.
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Os Egpcios, antes dos gregos,
alcanaram uma produo racional e
chegaram a alcanar a fermentao da
uva.
J os gregos, passaram a cultivar a
uva a fim de se produzir o vinho.
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No foi o primeiro a plantar a primeira videira
e o primeiro a fazer o vinho. Fonte: Bblia
Os historiadores, que no podiam questionar
nem confirmar os fatos e a data exatamente,
estabeleceram que o vinho j fosse produzido
com certas tcnicas, h 10 mil anos,
baseando nos fatos concretos das
descobertas arqueolgicas.
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Vitis sylvestris v. vinifera ssp.
Familia
Vitaceae
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Vitis sylvestris v. vinifera ssp.
Familia
Vitaceae
Vitis riparia, tipo de videira bravio norte-
americano, usado, s vezes, para
produzir vinho
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Domesticao
Processo de seleo conduzido pelo homem visando adaptar
plantas e animais s necessidades humanas.
SELEO MASSAL
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Domesticao Processo de seleo conduzido pelo homem visando
adaptar plantas e animais s necessidades humanas.
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Domesticao
Processo de seleo conduzido pelo homem visando adaptar
plantas e animais s necessidades humanas.
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Domesticao
Processo de seleo conduzido pelo homem visando adaptar
plantas e animais s necessidades humanas.
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Domesticao
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Domesticao
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A resoluo normativa n 4 de 16 de agosto de 2007 da CTNBio (Comisso
Tcnica Nacional de Biossegurana) prev o cumprimento da lei que
determina a coexistncia de milho transgnico (Bt) com o convencional
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Domesticao
A equipe de especialistas mapeou os
genomas de mais de mil amostras de uvas,
associando a presena de "marcadores"
genticos (sequncias de DNA) a traos
como acidez, quantidade de acar ou
resistncia a doenas.
Em artigo publicado na revista Proceedings of the National Academy of
Sciences (PNAS)
As uvas vinifera no tm
resistncia natural contra essa
praga. S na Austrlia, o
combate a ela custa por volta
de US$ 100 milhes por ano.
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Hordeum vulgare L.
Para produzirem a cerveja, deixavam a cevada de
molho at germinar e, ento, era moda grosseiramente e
moldada em bolos aos quais se adicionava a levedura. Os
bolos, aps parcialmente assados e desfeitos, eram
colocados em jarras com gua e deixados a fermentar.
Esta cerveja rstica ainda fabricada no Egito com o
nome de Bouza.
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Lpulo
Famlia: canabidceasHumulus lupulus L
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Zimbro
Juniperus communis
Famlia Cupressaceae
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- Mentha piperita
Famlia Labiaceae
Hortel
Mentha spp
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Artemisia absinthium L.
Famlia Asteraceae
Losna
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Segunda Gerao: Fim do sculo XIX
Teoria de Louis Pasteur
Fatos: - microrganismos causam enfermidades
humanas
- ao dos microrganismos anaerbios
nas fermentaes lctea, butrica, alcolica....
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Neste estudo ele descobriu o agente infeccioso e tambm a maneira como
este agente era transmitido e inclusive como prevenir.
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A fermentao uma consequncia da vida sem oxignio
Leveduras (Saccharomyces cerevisae).
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BIOTECNOLOGIA MODERNA
Terceira Gerao: Incio de 1970. Biologia
Molecular
Fatos: 1o isolamento e manipulao de genes 2o fuso e multiplicao de clulas
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A BIOTECNOLOGIA moderna
Entendimento e utilizao de informaes genticas de espcies
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Manipulao do material gentico e
reprogramao de microrganismos
fbricas para produo de vrios bens teis
Qumica
Farmacutico
Alimentos
Agropecurio
Papel &
celulose
A BIOTECNOLOGIA moderna
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Alguns exemplos de aplicao
Industrial
1. iogurte - fermentao ltica, onde as bactrias,denominadas de lactobacilos, produzem cido ltico;
2. po e cerveja so produzidos pela fermentaoalcolica, - fermentao realizadapor fungos (anaerbicos facultativos), que produzemao final lcool;
3. vinagre produzido pela fermentao actica, queconsiste numa reao qumica, onde ocorre aoxidao parcial do lcool etlico, obtendo o cidoactico. As bactrias que realizam esse processo soas acetobactrias.
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Selecionar uma das indstrias abaixo e pesquisar exemplos de
aplicao da biotecnologia que estejam relacionados ao Agronegcio
demonstrando a cadeia produtiva de um dos exemplos.
Grupo: 2 pessoas
Estrutura do trabalho: Introduo, desenvolvimento, concluso e
referencias bibliogrficas.
Entrega: 17/09/2014, via email: [email protected]
Envio pelo email da turma
Formato do arquivo: word, nomedoaluno_biotecnologia
Qumica
Farmacutico
Alimentos
Agropecurio
Papel &
celulose
TRABALHO
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A engenharia gentica modifica o
funcionamento dos genes nas mesmas
espcies ou movimenta os genes entre
espcies.
A BIOTECNOLOGIA moderna
Entendimento e utilizao de informaes genticas de espcies
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Engloba todas as tcnicas que utilizam organismosvivos, em particular, animais, plantas ou
microorganismos ou qualquer tipo de material
biolgico que pode ser assimilado aos
microorganismos ou parte dos mesmos, para provocar
neles mudanas orgnicas. (OMPI Comisso deExpertos em Invenes Tecnolgicas)
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Biotecnologia um processo tecnolgico que permite a
utilizao de material biolgico para criao ou
aperfeioamento de um produto ou um
servio(processo).
Conjunto de conhecimentos tcnicos e mtodos, de base cientfica ou prtica, que permite a utilizao de
seres vivos como parte integrante e ativa do processo
de produo industrial de bens e servios
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CTC lana trs novas variedades de cana
para o Cerrado
Novo programa de melhoramento gentico visa reduzir tempo e custo
de desenvolvimento de novas tecnologias
BIOENERGIA / ETANOL - 05/12/2012 - http://revistagloborural.globo.com
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http://www.ctcanavieira.com.br
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CTC lana trs novas variedades de cana
para o Cerrado
BIOENERGIA / ETANOL - 05/12/2012 - http://revistagloborural.globo.com
A variedade CTC 9001 apresentou 29% a
mais de pol (sacarose por peso) por
hectare do que outras variedades
disponveis no mercado.
CTC9002, que pode ser cultivada
em solos mais restritivos, adequada
seca e mostrou uma produtividade 25%
maior de pol por hectare do que os outros
tipos mais populares. Como a CTC9001,
tambm adequada ao plantio
mecanizado.
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CTC lana trs novas variedades de cana
para o Cerrado
BIOENERGIA / ETANOL - 05/12/2012 - http://revistagloborural.globo.com
CTC2003 no floresce e precoce.
Seu perodo til de
industrializao longo e possui ndice
de pol 18% maior do que outras
disponveis no mercado. As
trs variedades so adequadas ao plantio
mecanizado.
HOJE,
o desenvolvimento de um tipo que durava cerca de 15 anos e tinha custo
mdio de R$ 150 milhes est sendo feito em 8 anos e com cerca de R$ 75
milhes.
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rea em expanso - biotecnologia
desenvolvimento de produtos e tcnicas para
limpeza da poluio causada pela agricultura,
indstria ou urbanizao
esta rea conhecida como biotecnologia ambiental ou biosoluo.
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Tecnologias
Verdes ou limpas (greentech ou cleantech)
BIORREMEDIAO (usando-se microrganismos
e plantas, fitorremediao)
PREVENO
DETECO E MONITORAMENTO
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Atividade
Pesquisa direcionada sobre biotecnologia. Grupos de 4 pessoas. Perguntas norteadoras:
O que biotecnologia?
Quais conhecimentos so necessrios para ser um Tecnlogo 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 doenas das culturas agrcolas?