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1001 Biotecnologia

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Técnicas de melhoramento genético vegetal e animal

Técnicas de melhoramento genético vegetal e animal

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  • 1. BIOTECNOLOGIA Prof.ª Viviane Santos Moreira
  • 2. Reimplementar a vida baseada na escolha humana biotecnologianavida.blogspot.com
  • 3. Variabilidade genética e-porteflio.blogspot.com virtual.epm.br bulevoador.com.br
  • 4. Primeiros indíciosInfluência do homem sobre as espécies cultivadas inovabrasil.blogspot.com Identificar características de bom interesse econômico Seleção inconsciente lce.esalq.usp.br
  • 5. Melhoramento GenéticoCiência voltada para obtenção de genótipos superiores aos atualmente utilizados sob determinadas condições ecológicas. MELHORIA AMBIENTAL
  • 6. Melhoramento genético Aumentar as frequências gênicas Aumento do percentual dos alelos favoráveis Redução dos desfavoráveis
  • 7. Plantas CriaçãoMelhora- autógamas de novos Posterior mento (auto- genótipo seleçãoGenético s fecundação) kokopelli-seed-foundation.com
  • 8. a.C.Domesticação do trigo, cevada, ervilhas, lentilhas, bana na, maça, batata, milho. creiaemjesus.com.br lituraterre.com
  • 9. Era CristãRedescobertas da regras de MendelMétodos de melhoramentoGeneticista de plantas e animais domésticosMicroorganismos – produçãode antibióticos, vitaminas e enzimas. blog.mcientifica.com.br
  • 10. Milho: Zea mays Resistência a Sensíveis a Gene de doença+baixa doença + alta interesse produtividade produtividade RESISTENTE E ALTA PRODUTIVIDADEdeeproot.co.uk
  • 11. Gene favorável não está disponível na espécie em questão. ESPÉCIES SILVESTRES APARENTADAS Cruzamento entre silvestres e cultivados HÍBRIDOS Retrocruzamento com a espécie cultivada, acompanhada de seleção Descendentes semelhante ao parental cultivado com genes derivados da espécie silvestre
  • 12. Cruzamentos interespecíficos• Trigo e centeio• Triticale (cultivado, atualmente, em larga escala)• Mistura de milhares de genes das duas espécies. biologie.uni-hamburg.de
  • 13. Incompatibilidade entre espéciesEspécies A, B,e CEspécie A e C são incompatíveisUsa espécie ponte: B (compatível com as duas)A cruza com B, que posteriormente cruza com CTransferência de genes
  • 14. Plantas autógamas e alógamas TÉCNICAS CONVENCIONAIS: seleção de culturas autógamas e alógamas hibridização no melhoramento retrocruzamento endogamia heterose em variedades híbridas seleção recorrente variedades sintéticas métodos de melhoramento de plantas propagadas assexualmente
  • 15. Melhoramento Convencional Transferência de Limitações genes intrínsecas Incompatibilidade sexual Cruzamento Redução do pool gênico Processo árduo e demorado
  • 16. Introdução degenes exógenos Técnicas biotecnológicas Ganhos expressivos de produção.
  • 17. Melhoramento convencional + entretenimento.r7.com engenharia genética Aperfeiçoamento da exploração agrícola Aumento do rendimento de grãos, raízes e folhablogreen.ligadonessa.com Aumento da tolerância a acidez e elementos tóxicos semadinjapan.blogspot.com Aumento da toletância a problemas híbridos, temperatura, ataque de microorganismos, insetos e pássaros.
  • 18. Melhoramento convencional X Engenharia Genética
  • 19. Leis de Mendel (1900) Desenvolvimento da genética Incorporar bases genéticas as técnicas rudimentares de melhoramento Surgimento da Biotecnologia portaldoagronegocio.com.br
  • 20. Biotecnologia Técnica que utiliza organismos vivos ou partes destes, para fazer ou modificar produtos, melhorar plantas ou animais, ou desenvolver microrganismos para uso específico.Obtenção de genótipos com maior produtividade e qualidadeTransformação genética - introdução controlada de um gene ou fragmento de DNA no genoma de uma célula receptora e sua posterior expressão.
  • 21. Tecnologia do DNA recombinante Endonuclease de restrição Produzir novos arranjos cienciadiaria.com.br CÓDIGO GENÉTICO UNIVERSAL
  • 22. Clonagens em plantas
  • 23. Primer uel.br As endonucleases reconhecemseqüência especificas de dupla-fita de DNA, conhecidas como seqüência de reconhecimento
  • 24. Plasmídeo  Incorporar fragmentos extras contendo genes que não continha.  Facilitada pela existência de plasmídios bacterianos  Pequenos DNA circulares com capacidade de replicarem de forma autônoma na célula.libertaria.pro.br
  • 25. Melhoramento não se restringe mais ao organismoflaviovisa.com
  • 26. Transformação de PlantasEstudo de função gênicaEstudo de regulação gênicaMelhoramento genético de plantas  Nutrição  Resistência à fatores bióticos e abióticos Biofábricas  Fármacos  Vacinas  Anticorpos dfrural.wordpress.com  Biomateriais
  • 27. Técnicas de transformaçãoMétodos diretos: – Eletroporação de protoplastos – BiobalísticaMétodos indiretos: – Agrobacterium tumefaciens
  • 28. Eletroporação de Protoplastos Introdução de moléculas de DNA (em plasmídeos , por exemplo) em células vegetais desprovidas de paredes celulares (protoplastos)Obtenção de protoplasto: Incubação do tecido vegetalem meio de digestão composto de enzimaspectocelulolíticas; www.unimedia.fr/.../soc98/socproto6.htm
  • 29. O material é incubado numa solução contendo DNAPulsos elétricos de alta voltagemAbrem os poros da membrana plasmática DNA entra na célula onde se integra no genoma.
  • 30. Os protoplastos reconstituem suas paredes, dividem- se, formamcolônias, calos, regenera m plantas por embriogênese ou organogênese Nicotiana tabacum
  • 31. Limitações: • Baixa eficiência de transformação • Baixa eficiência de obtenção de transformantes estáveis • Obrigatoriedade do uso de protoplastos
  • 32. Técnicas de transformaçãoMétodos diretos: – Eletroporação de protoplastos – BiobalísticaMétodos indiretos: – Agrobacterium tumefaciens
  • 33. BiobalísticaBombardeamento de partículasAceleração de micropartículas que atravessam a parede celular e a membrana plasmática, de forma não letal, carreando DNA para o interior da célulaMeristemas apicais e as células embriogênicas mais eficientes cgm.icb.ufmg.br
  • 34. pioneersementes.com.br
  • 35. Milho Bt produzido por Biobalística Cultura de  Genes específicos tecidos de Bacillus thuringiensis que levam à produção de proteínas tóxicas a determinadas ordens de insetos considerados pragas (insetos que causam danos econômicos) para a cultura. http://neetescuela.com/modificacion-genetica-de-las-plantas/
  • 36.  Vantagens • Permite a transformação de diferentes tipos de células e tecidos independentemente do genótipo • Envolve menos manipulação das células Limitações • Baixa freqüência de transformação estável • Materiais e reagentes são caros • A inserção de múltiplas cópias pode levar ao silenciamento gênico
  • 37. Técnicas de transformaçãoMétodos diretos: – Eletroporação de protoplastos – BiobalísticaMétodos indiretos: – Agrobacterium tumefaciens
  • 38. Agrobacterium tumefaciens• Proliferação de tumor (galha de coroa) promovido pela bactéria Agrobacterium tumefeciens Desviar o metabolismo da planta hospedeira Fragmento de DNAplasmidial, denominado T- DNA é transferido para acélula vegetal e integrado ao seu genoma. genmol.blogspot.com
  • 39. bib2011genetik.wikispaces.com
  • 40. Engenheiro genético naturalObtenção de linhagens desarmadas: o T-DNAoriginal, contendo os oncogenes, é deletado peloprocesso de dupla recombinação.Preparação do vetor: o T-DNA contendo o(s) gene(s) deinteresse é preparado em vetores .
  • 41. ufpel.edu.br
  • 42. Confirmação da transformação roche-applied-science.com
  • 43. BENEFÍCIOS
  • 44. Insulina Humana 10emtudo.com.br
  • 45. Indústria farmacêutica Produção de vacinas, anticorpos, proteínas e produtos farmacêuticos derivados de plantas, em que seu custo fosse baixo e de fácil acesso. saude.abril.com.br
  • 46. Aproveitamento de áreas devastadas GANHO ECOLÓGICO Produzir plantas capazes de sobreviverem em solo já descartados pela agricultura Produzir alimentos nas mesmas áreas de uso Diminuição da degradação do solo
  • 47. engenhariaagronomicamc.blogspot.compt.dreamstime.com
  • 48. foxpragas.wordpress.comportalatento.com
  • 49. entrejovensmundomissao.blogspot.com
  • 50. Soja transgênica Primeiro vegetaltransgênico produzido no Brasil Sul do país Linhagensadaptadas ao cerrado professormarcianodantas.blogspot.com
  • 51. TomateGenes que alteram a biossíntese do etilenoRetardamento do amadurecimento blog.multivegetal.com
  • 52. Arroz DouradoArroz transgênicoEnriquecido com B- carotenoPrecursor da vitamina A souagro.com.br
  • 53. BatataAlteração das vias metabólicas de biossíntese dos ácidos graxos.Maior teor de amidoMenor absorção de óleo durante a fritura. bibianaswiechdeborba.blogspot.com
  • 54. Feijão transgênico CTNBio - Comissão Técnica Nacional de Biossegurança aprovou a liberação para cultivo comercial do feijão geneticamente modificado (GM) desenvolvido pela Embrapa (instituição pública de pesquisa brasileira) Resistente ao vírus do mosaico dourado, pior inimigo dessa cultura agrícola no Brasil e na América do Sul.mercadoetico.terra.com.br
  • 55. Riscos Superalimentos Superpragas Perda da biodiversidadepaixaoporalimentos.blogspot.com
  • 56. sstrabalho.wordpress.com Biosegurança Práticas seguras, nível ambiental e da saúde humana. Impactos e riscos potenciais Alergias provocadas por OMG Aumento da resistência a antibióticos Novos vírus por recombinação genética FDA (Administração de Alimentos e Medicamentos) regulamenta os transgênicos
  • 57. Conjunto de processos seletivosDirecionamentode acasalamento SELEÇÃO NATURAL X SELEÇÃO ARTIFICIAL Frequência alélica formandosestadual2010.zip.net Interesse econômico
  • 58. Identifica variações na sequência de DNA quepermitem diferenciar os indivíduos de umaespécie e identificar os animais compredisposição genética cibpt.wordpress.com
  • 59. Principais métodos Sinalização de genes  Desenvolvimento de de resistência a mapas gênicos doenças, pragas e  Heterose insetos.  Reconstituição de Caracterização de pedigrees germoplasma  Testes de pureza Melhoramento dos genética pais híbridos  Seleção de Introgressão gênica resistência a Seleção auxiliada por patógenos exóticos marcadores
  • 60. Inseminação artificial e transferência de embriões paixaocapixaba.com.br cptcursospresenciais.com.br PROGRAMAS DE MELHORAMENTO GENÉTICO
  • 61. Eficiência de produção Padronização de animais Velocidade decavet-uss.blogspot.com crescimento Ganho de peso Conformidade para corte blog.faa.edu.br Facilidade de parto Produtividade de leite Animais resistentes cachoeiracoffees.com.br
  • 62. Interesse médico-farmacêutico  Vacas e ovelhas para produção de proteínas no leite.  Redução do custo quando comparado aos microorganismos. agrorural-ms.blogspot.com
  • 63. Oferta de lã Programas de melhoramento que geram melhor lã, sem necessidade de suplementar a dieta comaminoácidos, enxofre . interural.com
  • 64. Prejuízos Reações alérgicas Perca da biodiversidade Não ocorrência da seleção natural Características não selecionadas pela natureza. SOBREVIVÊNCIA
  • 65. mst.org.br EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA cnpt.embrapa.br
  • 66. Referências• CARPENTIERI-PIPOLO, V. et al Culturas transgênicas: uma abordagem de benefícios e riscos. Londrina: EDUEL, 2009, 414p.• GRIFFITHIS, A. J. F. et al Introdução a genética.7ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2002,794p.