Modulo biotecnologia

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1 BIOTECNOLOGIA: CLONAGEM, TRANSGÊNICOS E BIOPROSPECÇÃO Autores: Gessiel Newton Scheidt, Andréa Haruko Arakaki, Micheli Rigon Spier e Augustus Caeser Franke Portella Sumário I. Apresentação II. Introdução III. Grandes áreas da biotecnologia IV. Nanociência e nanotecnologia V. Clonagem VI. Transgênicos VII. Bioprospecção VIII. As questões éticas em biotecnologia IX. Conclusões X. Referências

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BIOTECNOLOGIA: CLONAGEM, TRANSGÊNICOS E BIOPROSPECÇÃO

Autores: Gessiel Newton Scheidt, Andréa Haruko Arakaki, Micheli Rigon Spier e

Augustus Caeser Franke Portella

Sumário

I. Apresentação

II. Introdução

III. Grandes áreas da biotecnologia

IV. Nanociência e nanotecnologia

V. Clonagem

VI. Transgênicos

VII. Bioprospecção

VIII. As questões éticas em biotecnologia

IX. Conclusões

X. Referências

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I. Apresentação É com grande satisfação que estamos oferecendo-lhe esta unidade que trata os

diferentes assuntos da biotecnologia, com ênfase na clonagem, transgênicos e

bioprospecção.

Atualmente, a biotecnologia tange as diretrizes essenciais ao pensamento

científico e ao mundo globalizado. Por quê? O que isso realmente importa? Um

mercado forte, competitivo, muitas vezes permite que se tenham o

desenvolvimento dos mais diversos bioprocessos, sejam eles direcionados

principalmente à qualidade de vida humana ou animal. Contudo, o foco pode

ser repassado aos interesses locais ou até mesmo mundiais, dependendo

obviamente, a quem ou ao quê será estendido ou não, o futuro.

A biotecnologia e/ou a nanotecnologia possui infinitas relações com a indústria

e a sociedade, podendo ser utilizada em diversos segmentos e trazer muitos

benefícios. No entanto, sabemos que as mudanças não são rápidas e que muitos

princípios científicos não são facilmente aceitos pela população. Por esse motivo é

importante entender o que realmente pode ser considerado um avanço biotecnológico

capaz de beneficiar a sociedade como um todo.

Espero que esta unidade seja um processo extremamente agradável de

aprendizagem, e que você compreenda os conceitos básicos e a importância dos

conhecimentos biotecnológicos nos mais variados setores da atividade humana.

Objetivos

Ao final dos estudos desta unidade, você será capaz de:

Reconhecer os avanços técnico-científicas que resultaram nas diversas áreas

das biotecnologias;

Identificar os impactos desses avanços da biotecnologia no setor produtivo;

Reconhecer como o uso dessas tecnologias pode implicar em dilemas éticos

para a sociedade.

Contudo, a proposta deste módulo é de revisar os fundamentos das diversas

áreas da biotecnologia e de mostrar como estes conhecimentos podem ser aplicados

em setores produtivos da sociedade.

II. Introdução O uso da biotecnologia teve o seu início com os processos fermentativos, cuja

utilização transcende, de muito, o início da era Cristã, confundindo-se com a própria

história da humanidade, quando esta se tornou sedentária. Um exemplo simples pode

ser observado na obtenção e manutenção dos alimentos ou quando o homem

aprendeu a domesticar animais e a desenvolver a agricultura, deixando assim de

depender por completo da caça ou da coleta (Tabela 1).

Tabela 1: Mostra os principais marcos históricos no avanço científico e tecnológico da Biotecnologia.

Período Acontecimento

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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)

1922 Sementes híbridas de milho começam a ser comercializadas.

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 (Wilson e Crick revelam a

estrutura do DNA)

1073 Início da engenharia genética (Cohen e Boyer transferem um gene

de um organismo para outro)

1982 Insulina humana é produzida por engenharia genética

1994 O primeiro alimento geneticamente modificado, o tomate Flavr

Savr, chega aos

supermercados dos EUA

2000 O arroz geneticamente modificado é criado

2003 O Projeto Genoma, que identificou o mapa genético humano, é

concluído

Fonte: www.bioinfo.ufpb.br/difusao.

A Biotecnologia, ou os processos biotecnológicos, podem ser definidos como:

“A nova bio-tecnologia”, a utilização de células e moléculas biológicas para a solução

de problemas ou produção de produtos ou processos úteis, com potencial industrial

em diversas áreas do conhecimento (Kreuzer e Massey, 2002). De acordo com

Malajovich (2004), dentre as tecnologias desenvolvidas até o momento, a biotecnologia

é, de longe, a que apresenta maior compatibilidade com a sustentabilidade da vida

neste planeta.

O seu impacto atinge vários setores produtivos, oferecendo novas

oportunidades de emprego e renda. Dentre os inúmeros exemplos, tais como, plantas

resistentes a doenças, plásticos biodegradáveis, detergentes mais eficientes,

biocombustíveis, processos industriais e agrícolas menos poluentes, métodos de

biorremediação do meio ambiente e centenas de testes diagnósticos e novos

medicamentos (Figura 1).

Figura 1: Adaptada do livro BIOtecnologia (Fonte: Malajovich, 2004).

Conhecimentos

BIOTECNOLOGIA

Agentes Biológicos

Produtos e Processos Resolver Problemas

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As biotecnologias em seu sentido mais amplo compreendem a manipulação de

microrganismos, plantas e animais, objetivando a obtenção de processos e produtos

de interesse. É importante destacar que a biotecnologia tem um enfoque

multidisciplinar, já que envolvem diferentes áreas do conhecimento que incluem a

ciência básica, Biologia Molecular, Microbiologia, Biologia celular, Genética,

Genômica, Embriologia etc. e, a ciência aplicada Técnicas imunológicas, Químicas e

Bioquímicas e outras tecnologias que incluem a matemática básica e aplicada

Informática, Ciências da computação, Robótica e Controle de processos (Figura 2).

Figura 2: Representação esquemática da interação da biotecnologia com outros ramos do conhecimento. Livro Biotecnologia Industrial, V. I. (Fonte: Borzani et al., 2001).

As novas técnicas de engenharia genética estão promovendo uma reavaliação

de quase todos os processos industriais que empregam técnicas ou produtos

biológicos. Segue abaixo os principais produtos e serviços de origens biotecnológicas

(Tabela 2).

Tabela 2: Produtos de origem biotecnológica

Setores Bens e serviços

Agricultura Adubo composto, pesticidas, silagem,

mudas de plantas ou de árvores, plantas

transgênicas, etc.

Alimentação Pães, queijos, picles, cerveja, vinho,

proteína unicelular, aditivos, etc.

Eletrônica Biosensores.

Energia Etanol, biogás.

Química Butanol, acetona, glicerol, ácidos,

enzimas, metais, etc.

Meio

Ambiente

Recuperação de petróleo, tratamento do

lixo, purificação da água

Pecuária Seleção e melhoramento genético de

embriões

Saúde Antibióticos, hormônios e outros

produtos farmacêuticos, vacinas,

reagentes e testes para diagnóstico, etc.

Fonte: Malajovich, 2004.

Constatam-se na tabela acima, a amplitude e a profundidade de mudanças que

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deverão advir com o uso dos processos biotecnológicos. Todos os setores descritos

acima são focos primordiais ao que vivenciamos, já que apresentam um retorno

lucrativo.

Normalmente não percebemos a sutil implantação biotecnológica ou ao menos

damos a devida importância, quando às novidades que permeiam as atribuladas

relações humanas, mas torna-se perceptível à medida que a necessidade de consumo

demanda providências ao mercado.

"Não há dúvida que o futuro da humanidade depende, em grande parte, da

liberdade que os investigadores tenham de explorar as suas próprias idéias.

Embora não se possa considerar descabido os investigadores desejarem

tornarem-se famosos, a verdade é que o homem que se dedicar à pesquisa

com o objetivo de conseguir riqueza ou notoriedade, escolheu mal a sua

profissão!"

Alexander Fleming

De acordo com Zechendorf (1999), a biotecnologia pretende ser uma atividade

sustentável e econômicamente viavél, onde já é entendido que esse não deve ser

apenas um simples dizer de palavras, e que apesar de todo o avanço biotecnológico

nós não podemos nos esquecer da sustentabilidade (Guimarães et al., 2008).

A fim de ser sustentável a biotecnologia deve ser economicamente viável e

socialmente responsável para além de ser ambientalmente amigável, apresentar um

custo benefício, antes que possa ser aceito pela indústria.

III. Grandes áreas da biotecnologia

A contribuição das biotecnologias ao desenvolvimento de produtos e processos deve

ser analisada em função do impacto causado em cada uma das grandes áreas, com

destaque, a “Biotecnologia Branca”: diz respeito às aplicações industriais e ambientais;

“Biotecnologia Vermelha”: inclui as aplicações relativas à saúde; “Biotecnologia Verde”:

dedica-se às aplicações agrícolas e alimentares; “Biotecnologia Azul”: dedica-se a

aplicações com origem em organismos aquáticos. Contudo, espera-se que o

desenvolvimento de novas tecnológicas possibilite a conservação ou criação de

empregos.

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Biotecnologia

Branca

A Biotecnologia Branca diz respeito às

aplicações industriais e ambientais: Inclui os

processos industriais que utilizam enzimas e

organismos para processar e produzir

químicos, materiais e energia. Segue abaixo as

principais áreas de atuação:

Biorremediação de vazamentos de petróleo e

resíduos tóxicos;

Monitoramento de poluentes (biosensores);

Tratamento de resíduos industriais e águas

residuárias;

Biomineração (recuperação de metais pesados e

radioisótopos);

Recuperação de áreas degradadas (micorrizas e

bactérias fixadoras de nitrogênios).

Biotecnologia

Vermelha

A Biotecnologia Vermelha inclui as aplicações

relativas à saúde: Esta área inclui a utilização de

processos relacionados com a medicina e a

farmacologia e que se baseiam na manipulação

genética de organismos. Segue abaixo as principais áreas

de atuação:

Compostos farmacologicamente ativos;

Antibióticos, antimicrobianos e antivirais;

Vitaminas e hormônios;

Vacinas e probióticos;

Biopolímeros de aplicação médica (e.g., pele artificial);

Biotransformações em química fina.

Biotecnologia

Verde

A Biotecnologia Verde dedica-se às aplicações

agrícolas e alimentares: As aplicações

biotecnológicas desta área incluem métodos de

melhoramento de variedades vegetais e animais,

visando a agro-indústria. Segue abaixo as principais

áreas de atuação:

Aumento de fertilidade do solo;

Fixação biológica de nitrogênio;

Controle biológico de insetos e patógenos;

Promotores de crescimento de plantas;

Promotores de crescimento animal;

Anti-parasiticidas, antibióticos, antimicrobianos,

antivirais;

Vitaminas e hormônios:

Vacinas e probióticos.

As aplicações biotecnológicas desta área incluem

métodos de produção e preservação de alimentos,

visando a indústria de alimentos. Segue abaixo as

principais áreas de atuação:

Produção e preservação de alimentos;

Produção de bebidas;

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Aromas e essências;

Aditivos para alimentos (emulsificantes e

espessantes);

Alimentos funcionais (nutracêuticos).

Biotecnologia

Azul

A Biotecnologia Azul dedica-se a aplicações

com origem em organismos aquáticos: Esta

área envolve a aplicação de métodos

moleculares com base em organismos

marinhos e de água doce, ou nos seus tecidos,

células ou componentes celulares. Segue abaixo

as principais áreas de atuação:

Ambiental;

Indústria de alimentos;

Indústria Química;

Indústria farmacêutica;

Energia.

Fonte: Adaptada: http://www.anbio.org.br/pdf/2/mct_recursos_biologicos.pdf, 2010 e

http://plantasgm.wordpress.com/category/biotecnologia-e-historia-da-biotec/ 2010.

A biotecnologia é interdisciplinar e por isso muitas aplicações são classificadas

com mais de uma cor. Por exemplo, a produção de energia a partir de plantas ou de

resíduos pode ser considerada biotecnologia branca ou verde. Portanto, a

biotecnologia torna-se um instrumento poderoso, podendo substituir vasto número de

processos industriais atualmente empregados e criando com isso novas e melhores

soluções para uma grande gama de problemas.

IV. Nanociência e nanotecnologia

A nanociência e/ou a nanotecnologia é um termo popular para a construção e

utilização de estruturas funcionais que possui pelo menos uma dimensão na

escala nanométrica, ou é a área da tecnologia que trabalha no universo

nanométrico. O princípio básico da nanotecnologia é a construção de estruturas

e novos materiais e desenvolver novos produtos baseados na crescente

capacidade da tecnologia moderna de ver e manipular átomos e moléculas. É

uma área promissora, mas que dá apenas seus primeiros passos, mostrando,

contudo, resultados surpreendentes (na produção de semicondutores,

nanocompósitos, biomateriais, chips, entre outros).

O prefixo “nano” tem origem grega que significa “anão” e se refere a uma

unidade de medida que equivale a um bilionésimo de metro, utilizando-se a notação

nm ou 10-9 m. Para termos uma idéia da dimensão nanométrica, vamos comparar as

dimensões de diferentes materiais como, por exemplo, o diâmetro de um fio de cabelo

que pode medir entre 50.000 a 100.000 nm.

A nanotecnologia não é uma tecnologia específica, mas todo um conjunto de

técnicas, baseadas na física, na química, na biologia, na ciência e Engenharia de

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materiais, e na computação, que visam estender a capacidade humana de manipular a

matéria em nível atômico e molecular (Toma, 2004). Entretanto, a nanociência e

nanotecnologia não restringe-se apenas aos materiais e dispositivos semicondutores,

envolve materiais plásticos (polímeros), cerâmicas, matérias isolantes e materiais

metálicos de alta resistência e confiabilidade, materiais biológicos entre outros.Nesse

sentido, a nanotecnologia tem a capacidade de criar estruturas pequenas e/ou com

tecnologia superior, usando as técnicas e ferramentas que estão a ser desenvolvidas

nos dias de hoje para colocar cada átomo e cada molécula no lugar desejado. Se

conseguirmos este sistema de engenharia molecular, o resultado será uma nova

revolução industrial. Além disso, teria também importantes conseqüências

econômicas, sociais, ambientais e militares.

Entretanto a nanotecnologia desenvolveu-se graças aos contributos de várias

áreas do conhecimento, atualmente existem três abordagens distintas: uma

abordagem de cima para baixo, que consiste na construção de dispositivos por

desgaste de materiais macroscópicos, a construção de dispositivos que se formam

espontaneamente a partir de componentes moleculares e de materiais átomo a átomo.

1) A primeira abordagem é a abordagem utilizada em microeletrônica para

produzir chips e computadores e mais recentemente para produzir testes

clínicos em miniatura.

2) A segunda abordagem recorre às técnicas tradicionais de química e das

ciências dos materiais.

3) A terceira abordagem é aquela que levará mais tempo a produzir resultados

significativos porque requer um controle fino da matéria só possíveis com o

aperfeiçoamento da tecnologia.

Independentemente, a tendência é controlar mais e mais a matéria

manufaturada, o produto final (hoje em dia são gravados sulcos de larguras inferiores

ao micrômetro nos chips de computador 100 vezes mais finos que uma folha de

papel).

Os sensores de choque mecânico dos air-bags usados nos automóveis são

gravados diretamente nos chips (Figura 3).

Produto da nanotecnologia

Figura 1: Micro-acelerômetro (ampliação de cerca de 800). Os dois "pentes" podem deslocar-se, um em

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relação ao outro, sob efeito de uma violenta aceleração. (Fonte:

lqes.iqm.unicamp.br/institucional/bibliotecas/bibliotecas_lqes_nanotecnologia_conf_levy.html www.quadrante.com.br/.../031005/01_05.jpg, 2009.)

"Imagine-se o que seria "encolher" todo o conteúdo da Biblioteca Nacional num

dispositivo do tamanho de um cubo de açúcar. Ou então desenvolver materiais dez

vezes mais resistentes que o aço e com apenas uma fração do peso."

U.S. National Science Foundation

Atividade Complementar 1 1) Conceitue biotecnologia.

2) Quais são as grandes áreas da biotecnologia. Descreva cada uma delas.

3) Conceitue nanotecnologia.

4) A quem pertencerá à tecnologia?

5) Estará altamente restringida, ou amplamente disponível?

6) Como afetará ao fosso entre ricos e pobres?

7) Você conhece algum produto de origem biotecnológica? Quais.

V. Clonagem

O termo clone foi criado em 1903 pelo botânico Herbert J. Webber enquanto

pesquisava plantas no Departamento de Agricultura dos Estados Unidos. Entretanto,

desde a antigüidade o ser humano vem selecionando e utilizando organismos com

características que lhe interessam sob algum ponto de vista. Para isso, o ser humano

desenvolveu ao longo dos anos uma ciência que passou a ser denominada

“Biotecnologia”, composta por numerosas técnicas por meio das quais não apenas

seleciona, mas também modifica organismos (Lopes, 2003).

Contudo, a palavra clone foi originada (do grego klon, significa “broto”) é

utilizada para designar um conjunto de indivíduos que deram origem a outros

por reprodução assexuada, sendo um método científico de reprodução que

utiliza células somáticas (Lopes, 2003).

A clonagem pode ocorrer espontaneamente na natureza ou ser desenvolvida

em laboratório. A clonagem natural ocorre em todos os seres vivos que se reproduzem

assexuadamente. A reprodução assexuada pode ocorrer por: cissiparidade,

esporulação, brotamento, estrobilização e regeneração. Alguns exemplos são:

vegetais, plantas, árvores, fungos e leveduras, algas, alguns moluscos e crustáceos,

esponjas, alguns protozoários, como a Ameba, e as bactérias.

"Clonagem”: (1) Na pesquisa do DNA recombinante, o processo de criar e ampliar

segmentos específicos de DNA. (2) A produção de organimos geneticamente

idênticos a partir de células somáticas de um organismos individual.

“Clone”: (1)Um grupo de células geneticamente idênticas ou organismos

individuais derivados por divisão assexual de um ancestral comum. (2) Um

organismo individual formado por algum processo sexual de modo que seja

geneticamente a seu genitor.

Anthony J. F. Griffiths et al.,

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O conhecimento do comportamento dos genes nas populações é de importância

capital para compreender os mecanismos da evolução e para solucionar numerosos

problemas práticos.

Brasil (2000), descreve que no âmbito das tecnologias da clonagem, a

engenharia genética, área da ciência que tem se desenvolvido rapidamente nos

últimos anos, tem sido um dos assuntos científicos mais comentados pela mídia em

todo o mundo em função de suas importantes aplicações em situações concretas em

diversos campos como medicina, química industrial, agricultura, etc.

Conseqüentemente, aspectos relacionados com engenharia genética passaram a fazer

parte da maioria dos currículos propostos para o ensino de ciências (Figura 4).

Cultivo in vitro de embriões

Figura 4: Métodos de clonagem in vitro de célula animal. (1) Embrião. (2) Embrião no estágio de blastocisto. (3) Blastômero isolado. (4) Células de fibroblasto de rato para alimentar a colônia. (5) As células são separadas e vão para outro recipiente. (6) Cultura estável de células-tronco. (Fonte: http://4.bp.blogspot.com/_FK5QjE4gwZc/Sb19ROF0CcI/AAAAAAAABNE/GjFFTd5UuwI/s1600-h/cultivo%252520de%252520c%2525C3%2525A9lulas%252520tronco.jpg, 2009.)

Vale lembrar que é um método artificial, pois, como sabemos, na natureza, os

seres vivos se reproduzem através de células sexuais e não por células somáticas. As

exceções deste tipo de reprodução são os vírus, as bactérias e diversos seres

unicelulares.

Clonagem de plantas

A reprodução de plantas realiza-se por dois processos: a reprodução sexuada e

a reprodução assexuada (multiplicação vegetativa). A reprodução sexuada

caracteriza-se pela fecundação, a qual dá origem à formação de indivíduos diferentes

dos seus progenitores. A reprodução assexuada permite a propagação de indivíduos

idênticos à planta-mãe, tendo como conseqüência a formação de clones.

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As células vegetais possuem a capacidade de entrar em divisão e dar origem,

por via assexuada a uma planta idêntica à planta donde provêm, ou seja, um clone

dessa planta. Devido a esta capacidade denominada totipotência celular que a cultura

in vitro de plantas deve todo o seu desenvolvimento (Figura 5).

Cultivo in vitro de plantas

Figura 5: Métodos de micropropagação in vitro. (Adaptado de George, 1996). (1) Matriz (Planta mãe). (2) Cultivo in vitro. (3) Metabólitos secundários. (4) Clones. (5) Híbridos.

A micropropagação ou a propagação vegetativa in vitro consiste no cultivo de

órgãos, tecidos ou células vegetais em uma solução nutritiva apropriada e asséptica.

Baseia-se no fato de qualquer célula é um organismo vegetal totipotente, isto é,

encerra em seu núcleo todas as informações genéticas necessárias à regeneração de

uma planta completa, apta a dar origem a uma nova planta (Silva et al., 2007).

Segundo Teixeira (2002), as células quando colocadas em tubo de ensaio, frascos

ou biorreatores desenvolvem-se com rapidez, possibilitando a conservação do

patrimônio genético das plantas ameaçadas em extinção, formando milhões de outras

células ou milhões de outras plantas (Figura 6 A e B).

Cultivo in vitro (Tubo e Frasco)

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Figura 6: Cultivo in vitro de plantas. (A) Planta completa de Dyckia maritima. (B) Cotilédone de porongo com organogênese direta. (Fonte: Laboratório de Biotecnologia Vegetal - Pós-Graduação em Processos Biotecnologicos - Universidade Federal do Paraná, 2009.)

Scheidt (2008) descreve que a possibilidade de obter em laboratório produtos

e/ou mudas, em condições controladas e reprodutíveis, independentemente da

sazonalidade dos ciclos agrícolas, torna a micropropagação a melhor alternativa para

se conseguir material vegetal de qualidade, fixação de ganhos genéticos e

fitossanitária garantida. Contudo, deve-se mencionar que as culturas de células in

vitro representam um importante recurso para a obtenção de produtos vegetais de

valor elevado, desde que a viabilidade econômica do processo seja comprovada.

Portanto, a utilização da tecnologia de culturas de células vegetais aparece como uma

alternativa eficaz na produção de mudas, particularmente, em espécies raras ou as que

estão em processo de extinção.

Segundo Silva (2006), a micropropagação de plantas, apresenta alto custo de

produção, o que torna as mudas produzidas nestes sistemas caras e de difícil

aquisição pelos produtores rurais. Estes custos de produção são devidos à mão-de-

obra, que chega a 40% ou 60% dos custos de produção. Portanto, novo enfoque dos

processos biotecnológicos tornou-se necessário, principalmente com vistas à redução

de custos na produção de mudas (Scheidt et al., 2009). No tocante ao cultivo in vitro,

sistema de automação para a propagação clonal pode ser uma alternativa interessante,

então, vislumbrou-se a possibilidade da micropropagação com os biorreatores (Figura

7).

A

B

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Cultivo in vitro (Biorreatores)

Figura 7: Desenho esquemático dos biorreatores de imersão. Fig. A (R.I.T.A.®): (1) Entrada de ar. (2): Saída de ar. (3) Tampa. (4) Suporte para o cultivo. (5) Base Interna. (6) Frasco. (Fonte: Teisson e Alvard (1994)) Fig. B (B.I.B.®): (1) Saída de ar. (2) Kit Fixação. (3) Estágios. (4) Placa porosa. (5) Base. (6) Entrada de ar. (Fonte: Soccol et al. (2008)).

Clonagem de animais

As pesquisas de clonagem de animais, plantas e até genes, tecidos e células

humanas (excetuando os embriões) podem ser benéficas e não representam nenhum

problema moral intrínseco. No entanto, quando as pesquisas voltam a atenção para

seres humanos, precisamos nos assegurar de que a dignidade humana não seja

minada na busca do progresso humano (Albagli, 1998; Bordingnon, 2003) .

Para se realizar a clonagem (em animais e/ou humanos) são conhecidas hoje

duas técnicas: a divisão embrionária e a transferência nuclear.

Na divisão embrionária, separam-se as células de um embrião em seu estágio

inicial de multiplicação celular, produzindo simultaneamente novos indivíduos

geneticamente idênticos, porém diferentes de qualquer outro existente. Isso ocorre na

natureza, durante a geração de gêmeos univitelinos. Na transferência nuclear são

usadas informações (genoma) de algum ser vivo para a produção de outro idêntico a

ele. Essa técnica foi utilizada para se criar a ovelha Dolly (Figura 8).

A B

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Clonagem

Figura 8: Clonagem de ovelhas. (1) Ovelha de cara preta. (2) Ovelha de cara branca. (3) Ovo doador. (4) Célula. (5) Núcleo removido. (6) Fusão da célula e ovo sem núcleo com eletricidade. (7) Ovo fundido com célula. (8) Embrão. (9) Embrião implantado. (10). Ovelha de cara branca com carneiro de cara branca (Clone). (Fonte: http://www.universitario.com.br/noticias/noticias_noticia.php?id_noticia=5316, 2009).

A técnica de transferência nuclear permite a produção de animais contendo

genomas idênticos. Para tal, o material genético nuclear de uma célula do animal que

se deseja clonar é introduzido em um oócito previamente enucleado, chamado de

citoplasto. Esse conjunto célula-citoplasto é submetido a pulsos elétricos, que

promovem a fusão das membranas, seguidos de uma ativação artificial quimicamente

semelhante àquela desencadeada pelo espermatozóide em uma fecundação normal.

Havendo sucesso, o núcleo celular será reprogramado e dará início ao

desenvolvimento embrionário. Cada embrião assim reconstruído será geneticamente

idêntico ao animal que deu origem às células doadoras de núcleo (Kato et al., 2000;

Bressan et al., 2008).

A transferência nuclear utilizando células modificadas geneticamente como

doadoras de núcleo permitiu grandes avanços técnicos na produção de animais

transgênicos (Figura 9). O DNA exógeno, quando incorporado no genoma celular,

pode ter sua inserção e expressão verificadas antes da utilização destas células na

produção animal.

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Tranferência nuclear

Figura 9: Esquema representativo das etapas da transferência nuclear utilizando células somáticas transgênicas como doadoras de núcleo. (1) Transdução lentiviral. (2) Seleção das células que expressam o transgene. (3) Maturação in vitro de oócitos. (4) Seleção dos oócitos que extruíram o 1º corpúsculo polar. (5) Enucleação do oócito: retirada da placa metafásica. (6) Introdução de uma célula transgênica no espaço perivitelínico do citoplasto receptor. (7) Eletrofusão das membranas. (8) Ativação química dos complexos. (9) Cultivo in vitro dos embriões e inovulação em fêmeas receptoras. (Fonte: Bressan et al., 2008).

Porém: “Os genes sozinhos não determinam todos os caracteres físicos e

comportamentos de um organismo e sim um constante diálogo com o ambiente, interagindo

com o mesmo”, por isso não são idênticos (Figura 10).

Até então não existem provas concretas de que animais clonados sejam

totalmente normais. Diversas alterações podem ocorrer na gestante do clone, já que os

órgãos do clone como rins, pulmões e o coração, podem crescer de tamanho

exagerado, resultando em fortes dores, dificultando a respiração e a metabolização de

alimentos, chegando ao ponto de 82% dos bovinos clonados, não chegarem aos

noventa dias de prenhes. A explicação deste problema, é que os “núcleos de células

diferenciadas não são corretamente reconduzidos a um estágio embrionário dos embriões

clonados, levando à expressão errada dos genes, prejudicando ou impedindo o desenvolvimento

do animal”.

Clones

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Figura 10: Clones univitelinos. (Fonte: http://cheirinhosdeciencia.blogspot.com/, 2009).

Atividade Complementar 2 1) O que é clonagem?

2) O que é DNA?

3) Explique as diversas formas de cultivo in vitro de plantas e de animais.

4) Pesquise sobre tradução e transcrição.

VI. Transgênicos

Poucos assuntos geram tanta controvérsia como os transgênicos. Organismos

transgênicos, ou organismos geneticamente modificados (OGMs), são animais e

plantas que sofrem modificações geradas pela transferência de características (genes)

de uma espécie para a outra (Losey et al., 1999).

Um organismo transgênico pode ser definido como um animal ou planta

produzido a partir da célula embrionária na qual foi incorporado uma sequência de

DNA clonado. São produtos geneticamente modificados que buscam melhorar,

principalmente, a produção de alimentos, de forma mais racional e sustentável.

Consequentemente, com redução de custos de produção, aumento de produtividade,

redução de insumos e defensivos.

A introdução do transgene na célula pode ser realizada por vários métodos:

Sistema Agrobacterium tumefaciens: Método pelo qual é inserido um gene

de interesse no genótipo de uma bactéria que, ao se associar a uma planta,

retransmite a mesma característica.

Bombardeamento com micro partículas revestidas de DNA: Sistema pelo

qual o DNA é revestido em micro esferas de tungstênio e transferido para

dentro do tecido da planta.

Transferência por electroporação: Introdução de DNA em células expostas a

um campo elétrico.

Micro injeção de DNA: Consiste numa injeção de DNA na célula através de

uma micropipeta.

Cada um desses métodos tem como objetivo introduzir o transgene no núcleo

da célula, onde se encontra o material genético, sem danificar a célula. Então, a planta

se desenvolve e suas células apresentarão o transgene de interesse podendo transmiti-

lo a seus descendentes.

Os transgênicos não apareceram na forma de “geração espontânea”. O

surgimento da tecnologia do DNA recombinante onde os transgênicos estão inseridos,

possibilitam, manipulações de organismos até então não obtidas através de processos

"Contra a clonagem humana não se pronunciaram apenas autoridades

religiosas, teólogos, politicos e filósofos, mas também relevantes

homens da ciência. Pa citar um só exemplo: o legendário James

Watson, que nunca olhou com bons olhos esse assunto."

Maria C. C. L. Santos

Page 17: Modulo biotecnologia

17

envolvendo a compatibilidade de cruzamentos (Rech, 2004).

Atualmente pode-se ver a utilização de organismos transgênicos, sobretudo na

area agrícola (Figura 11).

Transgene

Figura 11: Método de transgene. (1) Bactéria. (2) Isolamento do DNA bacteriano. (3) Clonado o DNA. (4) Extração do gene de interesse. (5) Fabricando o gene (transgene). (6) Inserção do transgene no tecido da planta. (7) Planta. (8) Reprodução.

A polêmica em torno dos transgênicos tem como ponto principal o medo do

desconhecido, pois hoje muitas pessoas são copntra as tecnologias porque elas

observam seus erros passados. Eles associam a tecnologia com problemas, como

fizeram diversas outras pessoas em cada geração em que novas tecnologias foram

apresentadas.

A promessa de um futuro ambientalmente mais saudável e de uma agricultura

mais produtiva; de outro a ansiedade gerada pela pouca informação a cerca da

qualidade dos produtos transgênicos e pelo medo do desconhecido inerente a todos os

seres humanos (Figura 12).

1

2

3 4

5

6

7 8

"As plantas transgênicas caracterizam-se um ou mais genes

provenientes de um pool gênico mais distante. Pelo uso dessa tecnologia

espera-se produzir novos produtos ecologicamente sustetáveis, mais

produtivos, com superior qualidade e que sejam caapzes de colaborar na

solução da falta nutricional dos mais de 1.5 bilhões de pessoas no

mundo, que sofrem de subnutrição, bem como, reduzir substacialmente

a agressão ao meio ambiente."

Sachse

Page 18: Modulo biotecnologia

18

Figura 12: Charge do Ivo Viu a Uva. (Fonte: http://www.ivoviuauva.com.br/?p=433, 2009)

Contudo, o aprimoramento das técnicas de obtenção de organismos

geneticamente modificados, bem como o aumento da sua utilização, surgiram novos

produtos, visando a produção dos mesmos em larga escala.

Atividade Complementar 3

1) O que são transgênicos?

2) Quais os fenômenos de transgênese na natureza? Citar exemplos de

transgêneses naturais.

3) Como podemos identificar os alimentos transgênicos?

4) Quais as técnicas usadas na produção de transgênicos?

VII. Bioprospecção

Basicamente, a bioprospecção consiste na exploração e investigação de recursos

provenientes da fauna e da flora, a fim de identificar princípios ativos para a obtenção

de novos produtos e processos com vistas à comercialização. É essencialmente um

fenômeno de redes, que integra atores e práticas, as mais diversas – da atividade

biotecnológica a sociedades indígenas, grandes indústrias e organizações não

governamentais – e explicita muitos conflitos, ainda bastante ativos. Tudo isso ressalta

a necessidade de mecanismos regulatórios e de toda uma base de legitimação para

garantir a sua sustentabilidade no mundo globalizado (Artuso, 2002).

Em resumo: A prospecção da biodiversidade ou simplesmente

bioprospecção significa “A exploração da diversidade biológica por

recursos genéticos e bioquímicos, de valor comercial, e que,

eventualmente, pode fazer uso do conhecimento de comunidades

indígenas ou tradicionais”.

Sant’Ana

Page 19: Modulo biotecnologia

19

A bioprospecção tem como forte tendência propiciar intenso debate no interior

da sociedade, sobre temas os mais diversos, que dizem respeito à sobrevivência das

espécies e a do próprio planeta, ao aproximar o mundo biológico do mundo político, o

mundo natural do mundo tecnológico (Figura 13).

Bioprospecção

Figura 13: Esquema representativo das etapas de biopropecção.

Em termos mais específicos, os processos de transformação das matérias-primas

em resultados, na prática bioprospectiva, podem ser, basicamente, de dois tipos: um

deles, voltado à obtenção das condições efetivas para a realização da produção de

novos recursos biológicos e novos conhecimentos; e o outro, que consiste em todas as

ações relacionadas, diretamente, aos processos investigativos é a pesquisa

propriamente dita, que ocorrem mediante complexos processos (Trigueiro, 2002;

Castree, 2003).

Além dos citados princípios é necessário também que sejam tomadas ações

concretas no sentido de incrementar o processo de bioprospecção, aos quais podemos

entender: fazer o inventário da biodiversidade formando uma base de dados concreta

para que se conheça o que se tem e assim fornecer subsídios para se conhecer seu

potencial, fomentar a conscientização da importância da biodiversidade para a

sobrevivência dos ecossistemas e das próprias espécies em geral (Trigueiro, 2006). O

processo de bioprospecção deve observar princípios para que tenha credibilidade

científica, política e econômica, com destaque a:

Prevenção: Quanto aos impactos irreparáveis;

Conservação: Evitar o esgotamento do recurso;

Controle público e privado: O processo deve ser controlado pelos órgãos de

fiscalização assim como pelas entidades não governamentais;

Compensação: A comunidade ou a pessoa fornecedora da matéria prima ou do

conhecimento.

Matéria-prima

Recursos biológicos disponíveis

em uma reserva de

biodiversidade

Necessidades e demandas

Conhecimento tradicional

Estoque de conhecimentos

científicos e tecnológicos

Processos de bioprospecção

Recursos biológicos para a

obtenção de produtos e processos

biotecnológicos industriais

Page 20: Modulo biotecnologia

20

Fonte: http://www.cpafro.embrapa.br/embrapa/Artigos/bioprospec.htm, 2010.

Quanto às visões de futuro da prática bioprospectiva, a percepção parece estar

dividida entre uma visão mais otimista e outra mais cética entre os especialistas.

Talvez esse seja o principal atrativo da investigação do tema da bioprospecção: a

possibilidade de levantar questões que apontem para aspectos ainda não explorados,

ou que sugira a necessidade de dedicarmos maior atenção à análise da complexidade

do fenômeno (Sant'ana, 2002; Dias e Costa, 2007).

Contudo, não podemos esquecer ainda que a biodiversidade que é o alicerça da

bioprospecção não forma um recurso sem dono, pelo contrário pertence ao povo do

país onde existe, podendo ser considerado como um bem de caráter difuso, isto é de

cada um e conseqüentemente de todos, de forma que deve ser defendido por todos.

Atividade Complementar 4

1) Conceitue bioprospecção.

2) A biodiversidade é o alicerce da bioprospecção?

3) A biopropecção pode conbriuir no desenvolvimento sustentável. De que

maneira?

4) De que forma os saberes tradicionais pode contribuir para a bioprospecção?

VIII. As questões éticas em biotecnologia

Os cientistas, os técnicos e a sociedade em geral deverão debater com seriedade as

questões de ordem ética que se levantam com a utilização destas técnicas nos animais

e no ser humano (Anjos, 1997). Para tal deverá ser garantida uma informação que nos

permita o cada momento, saber quais os potenciais vantagens e desvantagens.

A permissão de registro de patentes de cromossomas humanos produzidos

artificialmente, e recentemente ocorrida nos EUA, deveria ser ponderada, por razões

que se prendem com a evolução do conhecimento científico (Shiva, 2004). Entretanto,

no ser humano deverá ser evitada a manipulação de células sexuais ou embrionárias

que resulte na transmissão das alterações provocadas à descendência.

Contudo, a disseminação de animais clonados na pecuária intensiva pode

conduzir a uma diminuição da desejada variabilidade genética das populações,

conduzindo, em curto prazo, à perda de genes que podem vir a ser considerados

"Os resultados de Wilmut et al. têm sem dúvida muito mérito. Um

desses efeitos é obrigar-nos a encarar as nossas responsabilidades. Não

será uma barreira técnica que nos protegerá das perspectivas mais

negras, mas uma barreira moral, baseada numa reflexão sobre as bases

da nossa dignidade. Essa barreira é certamente o aspecto mais

dignificante do génio humano."

Axel Kahn

“A Terra provê o suficiente para as necessidades de todos os homens,

mas não para a voracidade de todos”.

Mahatma Gandhi

Page 21: Modulo biotecnologia

21

importantes para futuras ações de seleção e de adaptação. Este problema poderá ser

evitado se for instituída a obrigatoriedade de utilizar animais doadores, oriundos de

linhas afastadas, contribuindo inclusivamente para aumentar a diversidade genética.

Do mesmo modo seria desumano clonar seres humanos completos e tal não é

necessário visto que a investigação pode recorrer a animais. As alternativas existentes

ao nível da manipulação de células somáticas e a clonagem de órgãos permitirão

resolverem muitos dos problemas sem que isso implique a transmissão de

características à descendência (Closet, 2000).

Hoje existe um grande debate no seio da comunidade científica, procurando

conciliar o aspecto ético, com o inevitável direito do homem em querer saber mais

sobre os mecanismos que regulam os processos biológicos na natureza e com o

próprio direito à vida.

Charge do Ivan (Fonte: http://ivancabral.blogspot.com/2007/06/tica.html, 2009)

A evolução da ciência biotecnológica está caminhando a passos largos e pode-se

dizer que a biotecnologia moderna ainda é uma criança, considerando todas as

potencialidades e o que ainda vai ser descoberto. Nesse sentido, é estratégico para o

Brasil aumentar o investimento em ciência e tecnologia e desobstruir tudo o que tem

dificultado as pesquisas pelas instituições públicas e privadas, desde que tenha ética.

Atividade Complementar 5

1) O que é ética?

2) Conceitue bioética em biotecnologia.

3) O que é variabilidade genética?

IX. Conclusões

O assunto da biotecnologia industrial tem várias facetas, entretanto não se pode negar

a contribuição que o desenvolvimento dessas tecnologias, representa para a

humanidade.

Page 22: Modulo biotecnologia

22

É inquestionável que a biotecnologia, incluindo as tecnologias de cultivo in vitro

e transformação genética, é hoje uma das ferramentas de grande importância para o

desenvolvimento sustentável, além de propiciar benefícios a diferentes setores da

sociedade.

A bioprospecção é um seguimento pertinente e ocorre em âmbito mundial uma

nova forma de exploração dos recursos naturais biológicos, legalmente a diversidade de

vida existente em determinado local para os fins comerciais.

Em suma, as aplicações da biotecnologia moderna são múltiplas e, por isso

mesmo, envolvem um mercado potencial de bilhões de dólares, o que exige, por tarde

da iniciativa privada, bem como do governo investimentos significativos no

desenvolvimento de pesquisas.

Conduto espera-se que tenhamos contribuído para o módulo (Processos

emergentes e biodiversidade) de forma bastante positiva. Espera-se, também que esse

trabalho seja contextualizada, e que instigue a todos que a leiam a cursar esta

disciplina.

X. Referências

ALBAGLI, S. Da biodiversidade à biotecnologia: a nova fronteira da informação.

Ciência da Informação, v. 27, 1998.

ANJOS, M. F. Bioética: abrangência e dinamismo. O Mundo da Saúde, São Paulo,

ano 21, v. 21, 1997.

ARTUSO. A. Bioprospecting, benefit Sharing, and biotechnological capacity building.

World Development, v. 30, 2002.

BORDINGNON, V. Clonagem de animais por transferência nuclear: Avanços e

desafios. Acta Scientiae Veterinarie. Supl. 31, 2003.

BORZANI, W.; SCHMIDELL, W.; LIMA, U. A.; AQUARONE, E. Biotecnologia

Industrial: Fundamentos. 1 ª ed, São Paulo: Editora Edgard Blücher Ltda. v. 1. 2001.

BRASIL. Parâmetros Curriculares Nacionais (Ensino Médio), Parte III – Ciências da

Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília: Ministério da Educação e Cultura,

2000.

BRESSAN, F. F.; MIRANDA, M. S.; DE BEM, T. H.; PEREIRA, F. T. V.; BINELLI, M.;

MEIRELLES, F. V. Produção de animais transgênicos por transferência nuclear como

modelo de estudo biológico. Revista Brasileira de Reprodução Animal, v. 32, 2008.

CARVALHO, H. C. Fundamentos de Genética e Evolução. Atheneu: Rio de

Janeiro/São Paulo, 1987.

CANHOS, V. P.; MANFIO, G. P. Recursos Microbiológicos para Biotecnologia.

Campinas, 2010. http://www.anbio.org.br/pdf/2/mct_recursos_biologicos.pdf

CASTREE, N. Bioprospecting: from theory to practice (and back again). Transactions

of the Institute of British Geographers, 2003.

CLOSET, J. Bioética como ética aplicada e genética. In: Garrafa, V.; Costa, S. I. F.

Page 23: Modulo biotecnologia

23

(Org.), A bioética no século XXI. Brasília: Editora da UNB, 2000.

DIAS, C. C.; COSTA, M. C. Cooperação internacional e bioprospecção no Brasil e no

Peru, RECIIS – Revista Eletrônica de Comunicação Informação & Inovação em Saúde, v.1,

2007.

GUIMARÃES, M. C. C.; FILHO, G. R. V.; CORREIA, V. G. Biotecnologia e

desenvolvimento sustentável no Brasil. Revista Visões, v. 1, 2008.

KREUZER, H.; MASSEY, A. Engenharia Genética e Biotecnologia. 2ª ed., Editora

Artmed. 2002.

LOPES, S. Biologia Essencial. 1ª. ed. São Paulo: Editora Saraiva., 2003.

LOSEY, J. E.; RAYOR, L. S.; CARTER M. E. Transgenic pollen harms monarch larvae.

Nature, v. 399, 1999.

MALAJOVICH, M. A. Biotecnologia. Editora Axcel Books do Brasil. 2004.

RECH, E. L. A agropecuaria molecular. In: Luis Mir, outros. (Org.). Genômica. 1ª ed.,

Sao Paulo: Editora Atheneu, v. 1, 2004.

ROSELINO, A. M. Biologia molecular aplicada às dermatoses tropicais. Anais

Brasileiros de Dermatolologia, v. 83, 2008 .

SANT'ANA, P. J. P. É possível a bioprospecção no Brasil. Rio de Janeiro:

UFRJ/COOPE, 2002. (Tese de Doutorado).

SCHEIDT, G. N. Desenvolvimento de um biorreator do tipo imersão por bolhas para

as técnicas de micropropagação e cultura de células vegetais. Tese (Doutorado em

Processos Biotecnológicos) - Universidade Federal do Paraná, Curitiba, Paraná, 2008.

SCHEIDT, G. N.; ARAKAKI, A. H.; CHIMILOVSKI, J. S.; PORTELLA, A. C. F.;

SPIER, M. R.; WOICIECHOWSKI, A. L.; BIASI, L. A.; SOCCOL, C. R. Utilization of the

Biorreactor of Imersion by Bubbles at the Micropropagation of Ananas comosus L.

Merril. Brazilian Archives of Biology and Technology, v. 52, 2009.

SHIVA, V. Biodiversidade, direitos de propriedade intelectual e globalização, In:

SOUSA SANTOS, B. (Org.) Semear outras soluções: os caminhos da biodiversidade e

dos conhecimentos rivais. Porto: Afrontamento, 2004.

SILVA, A. B.; PASQUAL, M.; TEIXEIRA, J. B.; ARAÚJO, A. G. Métodos de

micropropagação de abacaxizeiro. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 42, 2007.

SILVA, L. C. da. Estabelecimento in vitro de cultivares de mirtilo (Vaccinium ashei

Reade) para início da micropropagação. Dissertação (Mestrado em Agronomia-

Fruticultura de Clima Temperado) - Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2006.

SOCCOL, C. R.; SCHEIDT, G. N.; MOHAN, R. Biorreator do tipo imersão por bolhas

para as técnicas de micropropagação vegetal. Universidade Federal do Paraná.

Patente, (DEPR. 01508000078), 3 Março, 2008.

Page 24: Modulo biotecnologia

24

TEISSON, C.; ALVARD, D. A new concept of plant in vitro cultivation in liquid

medium: temporary immersion. In: VIII INTERNATIONAL CONGRESS OF PLANT

TISSUE AND CELL CULTURE, 1994, Florence. Abstract… Florence: ICPTCC, 54,

1994.

TEIXEIRA, J. B. Biorreatores. Revista Ciência e desenvolvimento, v. 24, 2002.

TOMA, H. E. O mundo nanométrico: a dimensão do novo século. São Paulo: Oficina

de Textos, 2004.

TRIGUEIRO, M. G. S. Bioprospecção: uma nova fronteira da sociedade, Campinas:

IG-UNICAMP, mimeo., 2006.

TRIGUEIRO, M. G. S. O Clone de Prometeu; a biotecnologia no Brasil: uma

abordagem para a avaliação. Brasília, Editora da UnB, 2002.

VAN, T. C. Biotechnology for sustainable development in partner countries. Deutsche

Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH, 1999.

VILLEN, R. A. Biotecnologia-Histórico e Tendências.

http://www.hottopos.com/regeq10/rafael.htm., 24/10/2009.

ZECHENDORF, B. Sustainable development: how can biotechnology contribute?

Trends in Biotechnology, 1999.

Referências da internet

www.bioinfo.ufpb.br/difusao, 2009.

http://lqes.iqm.unicamp.br/institucional/bibliotecas/bibliotecas_lqes_nanotecnologi

a_conf_levy.html www.quadrante.com.br/.../031005/01_05.jpg, 2009.

http://4.bp.blogspot.com/_FK5QjE4gwZc/Sb19ROF0CcI/AAAAAAAABNE/GjFFT

d5UuwI/s1600h/cultivo%252520de%252520c%2525C3%2525A9lulas%252520tronco.jp

g, 2009.

http://www.universitario.com.br/noticias/noticias_noticia.php?id_noticia=5316,

2009.

http://cheirinhosdeciencia.blogspot.com/, 2009.

http://ivancabral.blogspot.com/2007/06/tica.html, 2009.

http://plantasgm.wordpress.com/category/biotecnologia-e-historia-da-biotec/2010.

http://www.cpafro.embrapa.br/embrapa/Artigos/bioprospec.htm, 2010.

Page 25: Modulo biotecnologia

25

ANEXO

Vocabulário

Biodiversidade: A biodiversidade pode ser definida como a variedade e a

variabilidade existentes entre organismos vivos e as complexidades ecológicas nas

quais elas ocorrem. Ela pode ser entendida como uma associação de vários

componentes hierárquicos: ecossistema, comunidade, espécies, populações e genes em

uma área definida.

Bioética: É o estudo sistemático da conduta humana na área das ciências da vida e

cuidado da saúde, enquanto essa conduta é examinada à luz dos valores e princípios

morais. É a nova imagem da ética médica.

Biopirataria: Apropriação ilegal de produtos.

Biotecnologia: É o conjunto de técnicas que permite desenvolver produtos de serviço

por meio de processos biológicos utilizando a tecnologia do DNA recombinante e a

cultura de tecidos.

Célula: Unidade microscópica de matéria viva. Contêm em seu núcleo 46

cromossomos, onde se armazenam as informações que instruem o funcionamento do

organismo.

Clonagem: Obtenção de um grupo de células, ou tecidos, ou até de indivíduo

completo a partir de uma única célula.

Comitê de Ética em Pesquisa: É o órgão institucional que tem por objetivo proteger o

bem-estar dos indivíduos pesquisados. É um comitê interdisciplinar, constituído por

profissionais de ambos os sexos, além de pelo menos um representante da

comunidade, que tem por função avaliar os projetos de pesquisa que envolva a

participação de seres humanos. As características e atribuições dos Comitês de Ética

em Pesquisa no Brasil estão contidas na Resolução 196/96 do Conselho Nacional de

Saúde.

CTNbio: Comissão Técnica Nacional de Biossegurança. É a comissão especial do

Ministério da Ciência e Tecnologia que regulamenta as atividades relacionadas com

pesquisa, transporte e comercialização de organismos transgênicos e seus derivados.

Esta comissão emite pareceres técnicos sobre os quais outros ministérios componentes

(da Saúde, da Agricultura e do Abastecimento, do Meio Ambiente e da Amazônia

Legal) irão exercer as suas atribuições, incluindo-se aí a regulamentação e a

fiscalização.

Engenharia Genética: É a modificação de seres vivos pela manipulação direta do

DNA, através da inserção ou deleção de fragmentos específicos. Sua aplicação pode

ser na produção de vacinas, proteínas por microrganismos, alimentos, transplantes,

terapia gênica, animais transgênicos.

Gene: É a unidade hereditária ou genética, situada no cromossomo, e que determina as

características de um indivíduo. Trata-se de uma seqüência de letras A (Adenina), T

Page 26: Modulo biotecnologia

26

(Tinina), C (Citosina), e G (Guanina), com a receita de uma proteína específica. As

combinações de letras e variantes de genes é que determinam as características

individuais.

Genoma: É o patrimônio genético de um ser vivo, ou seja, a coleção de genes alojada

nos cromossomos, que ficam no núcleo de cada célula. Os 23 cromossomos somam

cerca de 3 bilhões de letras.

Patentes: É o registro comercial de autoria. É o primeiro passo para extrair lucro de

uma descoberta. A patente proíbe qualquer exploração (fabricação, uso, venda ou

importação) por terceiros sem autorização de seu titular.

Plantas Transgênicas: São plantas que contêm um ou mais genes introduzidos por

meio da técnica de transformação genética. Através desta técnica, um ou mais genes

são isolados bioquimicamente e inseridos numa célula. Em seguida, esta célula se

multiplica e origina uma nova planta, carregando cópias idênticas do gene. As plantas

transgênicas são também chamadas de organismos geneticamente modificados

(OGM). Vejam quais são os processos para se obter uma nova planta:

1. Cruzamento natural: ocorre entre duas plantas, quando o próprio ar ou os

insetos realiza a troca do pólen contido nas flores das plantas;

2. Cruzamento para melhoramento genético: a troca do pólen das flores é feita

pelo pesquisador, que cruza duas plantas para obter uma nova, com

características desejadas pela pesquisa (resistência a doenças, produtividade,

adaptação a uma região, etc.).; e

3. Transformação genética: nesta técnica, não há cruzamento entre duas

plantas. A célula de uma planta recebe um gene em laboratório e se multiplica,

resultando numa planta transgênica. O gene introduzido na célula não é

necessariamente da mesma planta. Pode ser de qualquer organismo vivo, como

um animal, uma planta diferente ou mesmo bactéria.

Terapia Gênica: É a manipulação de genes do indivíduo para corrigir defeitos

genéticos. A terapia gênica pode ser do tipo:

1. Correção: quando ocorre a inserção de um gene “sadio” no local de um

“defeituoso” ou deleção de um gene deletério;

2. Complementação: quando é feita a introdução de uma cópia normal sem

modificação do original; ou

3. Adição: com o acréscimo de um gene ausente no genoma.