Fundamentos de Engenharia Genética

1. Fundamentos de Engenharia Genética Prof. Ana Rita Rainho

2. Manipulação genómica • Genoma humano: • 3 mil milhões de pares de bases • Cada molécula contém dezenas de milhão de pares de bases Como encontrar um determinado gene? Como o separar dos restantes?

3. Endonucleases de restrição • Mecanismo natural de defesa de algumas bactérias contra os vírus que as infectam. • Actuam em pontos específicos, promovendo o corte da cadeia de DNA viral.

4. Enzimas de Restrição

5. Corte de ADN efectuado pela enzima Eco RI. Só cortará a molécula se encontrar uma sequência específica de 5’ para 3’. Sequência é igual nas duas cadeias, nos dois sentidos. Repete o procedimento sempre que encontrar a sequência. Em cada cadeia simples ficam pequenas extensões – extremidades coesivas.

6. Formação de um DNA recombinante Permite a inserção de um gene específico noutro organismo. Utiliza ligases de DNA que unem fragmentos por complementari-dade de bases às extremidades coesivas que ficaram livres depois da acção das endonucleases de restrição.

7. Técnica do DNA recombinante • Permite inserir genes de um organismo noutro, conferindo-lhe novas propriedades. • Utiliza vectores que transportam o gene de um organismo para o outro • Ex: plasmídeos das bactérias

8. Obtenção de DNA recombinante Obtenção de um DNA recombinante

9. Obtenção de plantas transgénicas

10. Obtenção de animais transgénicos

11. DNA complementar Permite obter DNA a partir de um mRNA maduro. Facilita a obtenção de DNA no seu estado mais puro.

12. Reacção de Polimerização em Cadeia (PCR)

13. Aplicações das Técnicas de Engenharia Genética PCR – permite a ampliação de uma amostra de material genético para aplicar em vários testes sem perder a amostra inicial. Enzimas de Restrição (electroforese) – Diagnóstico genético (doenças, testes de paternidade, investigação forense). DNA recombinante/DNA complementar: • OGMs • Utilização de microrganismos geneticamente modificados como “fábricas” de substâncias com interesse (ex: antibióticos, insulina, hormona de crescimento); • Modificação genética de organismos para adquirir determinadas características com interesse (ex: “arroz dourado”, plantas com capacidade de resistir a infecções). • Terapia Génica Somática – substituição (em crianças) de genes que provocam doenças hereditárias num indivíduo adulto.

14. Terapia Génica Somática Permite a substituição (em crianças pequenas) de genes que provocariam doenças hereditárias quando se tornasse num indivíduo adulto

15. Electroforese em gel Utilização de enzimas de restrição para seccionar cadeias de DNA A aplicação de uma corrente eléctrica provoca a migração dos fragmentos de acordo com o seu tamanho. Como cada indivíduo tem uma sequência genómica única, o resultado são padrões específicos individuais

16. Electroforese em gel Aplicação da corrente eléctrica nas amostras A semelhança do padrão das bandas indica semelhança no genoma dos indivíduos

17. Aplicações da técnica de Electroforese em gel (DNA fingerprint)

18. Mais material disponível em: www.biogeolearning.com