Website – O que é a Metagenómica ?

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O que é a Metagenómica ?

A Metagenómica é uma área científica recente e em grande desenvolvimento que consiste na análise de genomas, ou seja, na análise do DNA completo de cada organismo.

A Metagenómica tem um papel fundamental na análise do genoma de microrganismos, pois não necessita que de isolar os microrganismos em cultura laboratorial, sendo possível analisar por exemplo o DNA de comunidades de microrganismos presentes em amostras de solo.

O website Metagenomics and Our Microbial Planet inclui informações sobre  procedimentos da metagenómica, quais as vantagens da sua utilização, as suas aplicações (na saúde humana, na agricultura, na biorremediação, bioenergia, etc.), os desafios e outras informações sobre o tema.

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Metagenomics and Our Microbial Planet

BioEnergia – Metagenómica para encontrar novas enzimas que degradam biomassa

BioEnergia
Metagenómica para encontrar novas enzimas que degradam biomassa

18 Junho 2009  – ISAAA | ArgenBio


Uma das dificuldades da produção de etanol celulósico a partir de lignocelulose de biomassa é a fase de sacaraficação, na qual a celulose se degrada em açúcares simples que podem ser utilizados pelas leveduras responsáveis pela fermentação. A celulose é uma cadeia de moléculas de glucose ligadas entre si.  As enzimas que rompem essas ligações são potencialmente úteis para a produção de etanol a partir de biomassa e são geralmente identificadas através de métodos que incluem a cultura de microrganismos em laboratório.

Recentemente surgiu a metagenómica que permite a identificação de genes e enzimas sem a necessidade dessas culturas de microrganismos em laboratório. A metagenómica pode assim ser utilizada para encontrar novos genes e enzimas que podem transformar a biomassa lignocelulósica em açúcares fermentáveis.

Num trabalho recente, investigadores do Laboratório Nacional de Brookhaven, nos EUA, publicaram uma revisão sobre a aplicação da metagenómica na pesquisa de genes relacionados com a produção de biocombustíveis em comunidades microbianas complexas, discutindo as técnicas moleculares a serem utilizadas, o tratamento estatístico dos dados obtidos, as vantagens e limitações desses métodos e as perspectivas futuras das tecnologias metagenómicas. Este artigo de revisão foi publicado na revista científica Biotechnology for Biofuels e tem acesso livre.

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Genoma do ratinho totalmente sequenciado

Ao fim de 10 anos
Genoma do ratinho totalmente sequenciado


27 Maio 2009  – Público.PT

O genoma do ratinho, o animal mais utilizado nos laboratórios do mundo inteiro para estudar doenças humanas, foi lido na sua totalidade. Já existiam “rascunhos” do genoma do cão, do gato, do rato, etc. Mas o único genoma completo de mamífero – o único sequenciado sem “buracos” –, era até aqui o genoma humano.

Tudo começou há dez anos, com o ADN de uma única estirpe de ratinhos de laboratório (Mus musculus). A sequenciação, que exige a clonagem de inúmeros fragmentos da gigantesca molécula, seguida da sua montagem na ordem certa – é sempre uma façanha técnica –, foi realizada pela equipa de Deanna Church, dos National Institutes of Health, nos EUA. Entretanto, o novo genoma já começou a revelar os seus segredos.

O ratinho é globalmente (goste-se ou não) um excelente modelo para o estudo das doenças humanas e o teste de potenciais tratamentos. Mas o seu genoma não é idêntico ao nosso, visto terem evoluído separadamente durante os últimos 90 milhões de anos. Por isso, a extrapolação para o ser humano de resultados obtidos no ratinho pode ser arriscada e é essencial saber quais são os genes comuns aos dois genomas e quais os específicos de cada um. “Uma melhor compreensão do genoma do ratinho, e portanto da biologia do ratinho, permitirá aumentar a utilidade do ratinho enquanto modelo para as doenças humanas”, escrevem os autores na revista online PLoS Biology.

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Transposões – Novos vectores em terapia genética

Transposões
Novos vectores em terapia genética

10 Maio 2009 – Biotec-Zone

A terapia genética tem vindo revelar-se uma tecnologia promissora no tratamento de  diversas doenças sem outro tratamento eficaz (como as doenças hereditárias, cancro, doenças cardíacas, entre outras).

A terapia génica consiste na manipulação do material genético dos indivíduos afectados de forma a  corrigir a anomalia genética que provoca a doença. A eficácia desta tecnologia depende de vectores ou veículos que conduzam o gene que se pretende introduzir para a célula. Um dos vectores muito utilizado é um vírus que pode provocar  efeitos laterais (como inflamações ou cancro).

A comunicada científica que se dedica à investigação nesta área tem vindo a tentar procurar outro tipo de vectores que possam ser utilizados sem efeitos secundários. Recentemente uma equipa de investigadores do Instituto de Biotecnologia de Vlaanderem da Universidade Católica de Leuye, na Bélgica, em colaboração com investigadores do Centro Max Delbrück em Berlim, na Alemanha, desenvolveram um novo método que supera algumas das limitações destes vectores clássicos.

Utilizando transposões – segmentos de DNA com capacidade para se movimentar e de se replicar dentro do genoma) como vectores, os investigadores conseguiram transportar o gene escolhido para as células alvo.

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Sequenciado genoma da vaca

Sequenciação do genoma de vaca
Melhorar a qualidade de carne nos países desenvolvidos

28 Abril 2009 – SciDev

A sequenciação do genoma de vaca foi publicada na revista Science e pode acelerar os esforços para melhorar a qualidade do gado nos países desenvolvidos, segundo os responsáveis pela investigação. O projecto envolveu 300 investigadores de 25 países. O genoma tem 22000 genes e a sua sequenciação pode vir a ter importantes implicações nos países em desenvolvimento, uma vez que os dados irão permitir a utilização de tecnologias de análise para a investigação genética desta espécie.

Os produtores locais de gado nos países em desenvolvimento produzem quantidades relativamente reduzidas de leite e carne. Por outro lado, o trabalho de melhoramento do gado para aumentar a sua produtividade dificilmente consegue ser mantido sem rações de elevada qualidade, cuidados veterinários e outros aspectos. A curto prazo, os dados provenientes da sequenciação genoma de vaca podem ser utilizados para ajudar a tornar os animais locais resistentes a doenças endémicas. Este projecto será também importante na identificação e conservação de recursos genéticos animais das áreas tropicais.

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Primeiro cão transgénico e fluorescente

Primeiro cão transgénico
Investigadores esperam que possa receber modelos de doenças humanas

24 Abril 2008 – Ciência Hoje

Chama-se Ruppy – diminutivo de Ruby Puppy – e é o primeiro cão clonado, no caso um cadela, que em conjunto com outros quatro irmãos produz uma proteína que sob uma luz ultravioleta reluz um vermelho fluorescente (ou rubi). Rubby foi criado pela equipa de Lee Byeong-Chun da Universidade de Seul e é apresentado como o primeiro cão transgénico do mundo. A equipa criou os cães através da clonagem de células de fibroblasto com um gene florescente produzido pelas anémonas.

A equipa acredita que este cão transgénico possa receber modelos de doenças humanas, mas outros investigadores duvidam da generalização dessa investigação, embora a revista cite o caso de cães servirem de modelos para doenças como a narcolepsia, alguns cancros e a cegueira.

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Primeiro bovino clonado em Portugal

Primeiro bovino clonado em Portugal

1 Abril 2009 – SiC | Biotec-Zone

“Cloneta” é o nome do primeiro bovino clonado em Portugal. É fêmea, nasceu no dia 24 de Março de 2009 em Angra do Heroísmo, Açores, e, apesar de ter nascido um mês antes do previsto, encontra-se saudável.

O embrião foi produzido in vitro nos laboratórios do “Grupo de Reprodução Animal” no Departamento das Ciências Agrárias – Centro de Investigação e Tecnologia Agrária da Universidade dos Açores (CITA). O processo foi inovador, pois ocorreu a partir de uma célula de um embrião com sete dias produzido in vitro.

O embrião, constituído pelo conjunto citoplasma e blastómero, demorou duas semanas a ser produzido em laboratório. O trabalho começou a ser realizado no final do mês de Julho do ano passado e o embrião foi transferido para a vaca receptora já no mês de Agosto.

Os cientistas têm expectativa quanto ao período de vida que o clone virá a ter, visto que todos os embriões produzidos in vitro são frágeis, podendo sofrer morte prematura.

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Grandes Áreas Biotecnológicas


Grandes Áreas Biotecnológicas

Outubro 2008 – CiB Portugal

  • Quatro Grandes Áreas Biotecnológicas – Quatro Cores

Actualmente, é usual classificar com cores as grandes áreas da Biotecnologia.

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. Esta área inclui também a biorremediação através de microrganismos que retiram produtos tóxicos do ambiente, por exemplo no tratamento de águas residuais ou no combate a marés negras.

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. Antibióticos, técnicas de diagnóstico, vacinas, terapia génica, testes genéticos, farmogenómica, células estaminais, entre outros, são exemplos das aplicações desta área.

A Biotecnologia Verde dedica-se às aplicações agrícolas e alimentares. As aplicações biotecnológicas desta área incluem métodos de melhoramento de variedades vegetais através da micropropagação, da selecção com marcadores moleculares e da utilização de tecnologia de DNA recombinante. As tecnologias desta área permitem ainda utilizar organismos e células vegetais para produzir ou transformar alimentos, biomateriais e energia.

As soluções utilizadas nesta área pretendem produzir plantas resistentes a doenças, a pragas, a pesticidas e condições ambientais adversas (por exemplo, a salinidade, as temperaturas extremas), ou plantas com teor nutritivo de maior qualidade.

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. O objectivo é aumentar as reservas de alimentos e a sua segurança, proteger espécies ameaçadas e ainda desenvolver novos fármacos.

  • Biotecnologia Multicolor – Interdisciplinaridade

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.

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Fontes
  1. Biology online
  2. Bio Entrepreneur
  3. What is Biotechnology – UMBI
  4. Europabio
  5. ¿Qué es la Biotecnología? – Biopositivízate

Biotecnologia

Biotecnologia

Outubro 2008 – CiB Portugal

  • O que é a Biotecnologia?

Biotecnologia pode definir-se como a integração das ciências naturais e da engenharia para a utilização de organismos vivos, células, componentes celulares ou metabolitos com o objectivo de produzir, de forma sustentada, bens e serviços úteis ao homem.

O pão, o vinho, a cerveja e o iogurte são exemplos de produtos milenares obtidos através da Biotecnologia, embora só recentemente o homem tenha sido capaz de compreender e de controlar os processo biológicos, mediados por microorganismos, que permitem a sua fabricação. Desde que estes produtos foram pela primeira vez produzidos o homem utiliza estes processos para seu benefício, embora de uma forma empírica até há cerca de um século e meio atrás.

Compreendem-se hoje os processos biológicos subjacentes à obtenção destes produtos, sendo também possível copiá-los ou modificá-los para obter produtos novos ou melhorados. Para além disso, os organismos vivos produzem compostos químicos-chave para as indústrias, tais como: ácidos orgânicos e alcoóis. E ainda enzimas, utilizadas no fabrico de detergentes, papel e produtos farmacêuticos.

A finalidade da Biotecnologia pode também ser vista como a utilização racional do potencial dos mecanismos biológicos para o desenvolvimento da espécie humana. A racionalização da utilização dos processos biológicos implica: a precisão, a previsibilidade dos resultados obtidos e da qualidade dos produtos; a garantia da sua inocuidade (para o homem, para os animais e para ambiente em geral); a redução de custos de produção; e a redução dos impactos ambientais com utilização sustentada dos recursos.

A Biotecnologia pretende ser uma actividade sustentável, porque os componentes vivos dos processos utilizados se podem reproduzir e porque os processos biotecnológicos se desenvolvem à temperatura e a valores de acidez semelhantes aos que existem no ambiente, o que reduz a necessidade de utilização de energias não renováveis para catalizar as reacções químicas que dão origem aos diferentes produtos.

  • Exemplos de Produtos Biotecnológicos

Farmacêutica – antibióticos, insulina, vacinas.

Indústria Alimentar – iogurtes, queijos, leite fermentado, adoçantes, ácidos orgânicos (ácido cítrico, entre outros), bebidas alcoólicas, enzimas para o fabrico de pão.

Têxteis e do Papel – enzimas para branqueamento, produção de tintas e modificação de fibras.

Detergentes – enzimas para remover nódoas

Combustíveis – alcoóis

Plásticos – plásticos biodegradáveis a partir do amido ou bactérias

Biorremediação – limpeza de solos e águas contaminadas

Agricultura – fertilizante, pesticidas, variedades vegetais melhoradas por engenharia genética

 

 

 

Esquema da transformação genética de uma planta

Esquema
Procedimento para produzir uma planta transgénica

através da bactéria Agrobaterium tumefaciens
e de um plasmídeo de transferência


Download do Esquema


Adaptado de Dean Madden, 1997
in Transgenic Plants – Unit 9 – European Iniciative for Biotechnology Education
pelo CiB – Centro de Informação de Biotecnologia Portugal