Aplicações da genética
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Melhoramento genético
O melhoramento genético de plantas e animais domésticos consiste em selecionar e aprimorar determinadas qualidades das espécies, tendo em vista sua utilização pela humanidade
Melhoramento genético
1-O gado da raça Shorthorn, criado em certas regiões dos EUA, é um excelente produtor de carne, mas sensível a doenças transmitidas por insetos e carrapatos; além disso, é pouco resistente ao calor, sofrendo muito no verão
2-O gado da Zebu, raça de origem indiana muito resistente à parasitas e ao calor, mas que produz relativamente menos carne.
Melhoramento genético
Após vários ciclos de cruzamentos entre Shorthorn e Zebu, sempre selecionando as características desejadas, desenvolveu-se uma população homogênea, que foi considerada uma nova raça, denominada Santa Gertrudes tem boa resistência a doenças infecciosas e grande tolerância ao calor, podendo viver em regiões onde o gado Shorthorn não sobreviveria.
EXEMPLOS
O gado Santa Gertrudes (A) é uma raça desenvolvida por seleção a partir de cruzamentos entre as raças Shorthorn (B) e
Zebu (C)
MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL
MELHORAMENTO GENÉTICO
Transgênicos Resultam de experimentos de
engenharia genética nos quais o material genético é movido de um organismo a outro visando a obtenção de características específicas
TRANSGÊNICOS
O QUE É O.G.M.? PARA QUE FAZER ? VANTAGENS DESVANTANGENS
Ferramentas usadas na engenharia genética
1- Enzimas de restrição - endonucleases
São enzimas que funcionam como “tesouras moleculares” capazes de clivar o DNA com precisão. Estas enzimas são endonucleases, ou seja, no interior (daí o prefixo endo-) das moléculas de DNA, cortando-as em locais bem definidos.
As enzimas de restrição reconhecem e atuam sobre seqüências específicas de DNA, catalisando a destruição de uma ligação fosfodiéster entre dois nucleotídeos consecutivos ligados a determinadas bases. Os nucleotídeos entre os quais a enzima corta, ou seja, entre os quais promove a hidrólise, encontram-se no interior dessas mesmas seqüências específicas de reconhecimento (ver imagem).
Uso das enzimas de restrição
Ferramentas usadas na engenharia genética
2- DNA ligase Esta enzima promove a ligação
dos fragmentos de DNA em vetores previamente clivados por endonucleases de restrição. A DNA ligase requer um grupo OH livre na extremidade 3' de uma das cadeias de DNA e um grupo fosfato na extremidade 5' da outra cadeia( veja figura)
Ferramentas usadas na engenharia genética
3- Vetores Plasmídeo bacteriano Além do DNA cromossômico, a célula bacteriana
contém pequenas moléculas de DNA circular denominadas PLASMÍDEOS. Estes mantém uma existência independente do cromossomo; no entanto, sua duplicação é sincronizada com a da bactéria, garantindo assim sua transmissão para as bactérias-filhas.
LipossomosSão essencialmente esferas de membrana sintética formadas por camadas bilipídicas preenchidas com DNA. Eles se fundem espontaneamente com a membrana celular, liberando seu conteúdo no citoplasma.
Vírus
DNA RECOMBINANTE
Construção de uma molécula de DNA híbrida a partir de fragmentos de diferentes organismos obtidos com o uso de enzima de restrição.
Transgênicos
Que características os agricultores gostariam de modificar nas plantas?
Resistência a insetos Resistência a vírus Resistência a herbicidas Aumento do valor nutritivo da planta Retardo na maturação dos frutos Alteração de flores ornamentais
Passos na obtenção de transgênicos
O gene escolhido (extraído de outro organismo) é inserido no plasmídeo Ti;
O plasmídeo, contendo o gene de interesse, é inserido na bactéria;
A bactéria infecta a planta, introduzindo nela o seu DNA; O gene de interesse da planta associa-se ao DNA da planta; As células modificadas são isoladas e cultivadas em meio de
cultura apropriado, produzindo uma nova planta A nova planta expressa o gene da outra espécie, produzindo a
característica escolhida Todas as células da nova planta são transgênica, o que
significa que a planta toda passa a ter a nova característica
Transgênicos
Exemplos:
1-Arroz dourado
Um arroz transgênico, enriquecido com beta-caroteno e ferro. O famoso arroz dourado, além de conter os genes normais da espécie (Oryza sativa), contém também fragmentos de DNA da bactéria Erwinia uredovora e de uma flor, o narciso silvestre.
Transgênicos
Exemplos
2-Mamão transgênico
Mamão papaia transgênico, com o mesmo gosto e a mesma aparência, contendo dois genes a mais que o tradicional. Um dos genes torna a planta resistente ao vírus da mancha anular, ou mosaico, responsável por grandes prejuízos nas plantações da fruta.
Exemplos
3-Soja
soja na qual se inseriu a capacidade de resistir à aplicação de determinados herbicidas como por exemplos Round-up.
Exemplos
4- Bactérias transgênicas
Produtoras de hormônios.
Exemplos
5-Milho Bt
Assim chamado por ter sido modificado a partir da inserção de genes da bactéria Bacillus thuringiensis, produtores de uma substância inseticida.
Transgênicos
Vantagens
1-O alimento pode ser enriquecido com um componente nutricional essencial. Um feijão geneticamente modificado por inserção de gene da castanha do Para passa produzir metionina, um aminoácido essencial para a vida. Um arroz geneticamente modificado produz vitamina A;
Transgênicos
2-O alimento pode ter a função de prevenir, reduzir ou evitar riscos de doenças, através de plantas geneticamente modificadas para produzir vacinas, ou iogurtes fermentados com microorganismo geneticamente modificados que estimulem o sistema imunológico;
Transgênicos
3- A planta pode resistir ao ataque de insetos, seca ou geada. Isso garante estabilidade dos preços e custos de produção. Um microorganismo geneticamente modificado produz enzimas usadas na fabricação de queijos e pães o que reduz o preço deste ingrediente; Sem falar ainda que aumenta o grau de pureza e a especificidade do ingrediente e permite maior flexibilidade para as indústrias;
Transgênicos
4-Aumento da produtividade agrícola através do desenvolvimento de lavouras mais produtivas e menos onerosas, cuja produção agrida menos o meio ambiente.
Transgênicos
Desvantagens
1-O lugar em que o gene é inserido não pode ser controlado completamente, o que pode causar resultados inesperados uma vez que os genes de outras partes do organismo podem ser afetados.
Transgênicos
2-Os genes são transferidos entre espécies que não se relacionam, como genes de animais em vegetais, de bactérias em plantas e até de humanos em animais. A engenharia genética não respeita as fronteiras da natureza – fronteiras que existem para proteger a singularidade de cada espécie e assegurar a integridade genética das futuras gerações.
Transgênicos
3-A uniformidade genética leva a uma maior vulnerabilidade do cultivo porque a invasão de pestes, doenças e ervas daninha sempre é maior em áreas que plantam o mesmo tipo de cultivo.
Transgênicos
4-Organismos antes cultivados para serem usados na alimentação estão sendo modificados para produzirem produtos farmacêuticos e químicos. Essas plantas modificadas poderiam fazer uma polinização cruzada com espécies semelhantes e, deste modo, contaminar plantas utilizadas exclusivamente na alimentação.
Transgênicos
5-Os alimentos transgênicos poderiam aumentar as alergias. Muitas pessoas são alérgicas a determinados alimentos em virtude das proteínas que elas produzem. Há evidências de que os cultivos transgênicos podem proporcionar um potencial aumento de alergias em relação a cultivos convencionais.
EXAMES GENÉTICOS
Amniocentese e Amostragem vilo-coriônica