Edição de genomas | Conceitos básicos para entender a tecnologia CRISPR  

Guia CRISPR AntamaPara que o comum dos cidadãos perceba melhor o que é a tecnologia CRISPR, a Fundación Antama publicou um guia que explica tudo: como e quem a descobriu, como funciona, que diferenças existem entre CRISPR-Cas e o CRISPR-Cas9, em que situações poderia ser aplicada e em quais se aplica atualmente, que potencialidades apresenta na solução de muitos problemas nas áreas da produção de alimentos e da medicina e o que a distingue dos OGM.

Tem-se falado de edição de genomas em todo o lado: nos media, nas redes sociais, em webinars, mas, na realidade, quantos, fora da investigação científica nesta área, sabem o que é por exemplo o CRISPR, uma das ferramentas de edição de DNA? Muitos confundem-na com a tecnologia utilizada nos OGM-Organismos Geneticamente Modificados, pensando tratar-se da mesma coisa.

No guia sobre “La nueva revolution de la edición génica: CRISPR”, saiba tudo sobre uma poderosa técnica de edição genética que permite cortar o ADN num sitio específico e editá-lo e, corrigindo um determinado problema. Ao editar ou corrigir uma região do genoma de qualquer célula com grande precisão e exatidão, a tecnologia CRISPR tornou-se numa verdadeira revolução no campo da edição de genes, tendo sido aplicada pela primeira vez em 2012. Desde então, o número de novas aplicações não parou de crescer.

Faça aqui o download do guia.

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Edição do genoma | CRISPR-Cas12b é a nova ferramenta CRISPR 3 em 1

CRISPR-Cas12b
Créditos: National Institutes of Healthn

A maior parte das pessoas que já ouviram falar em CRISPR pensa em CRISPR-Cas9. No entanto, investigadores da Universidade de Maryland, nos EUA, estabeleceram um novo sistema CRISPR para a edição do genoma de plantas. O CRISPR-Cas12b é versátil, personalizável e permite a edição, a ativação e a repressão eficaz de genes. Tudo, num único sistema.

Liderada por Yiping Qi, a equipa de investigadores da Universidade de Maryland, nos EUA, está constantemente a explorar novas ferramentas CRISPR mais eficazes, mais eficientes e mais sofisticadas para ajudar a controlar as doenças e pragas em diferentes culturas agrícolas e a mitigar os efeitos das alterações climáticas. Numa publicação na Nature Plants, estes investigadores estabeleceram, pela primeira vez, um novo sistema CRISPR para edição do genoma de plantas. Chama-se CRISPR-Cas12b e além de versátil e personalizável, é uma espécie de três em um: edita, ativa e reprime os genes. Tudo isto num único sistema.

Segundo Qi, esta é a primeira demonstração do CRISPR-Cas12b para edição do genoma de plantas focado não apenas na edição, mas também na ativação e repressão dos genes – este conjunto completo de métodos não está presente noutros sistemas CRISPR para aplicação em plantas como o CRISPR-Cas9 e o CRISPR-Cas12a.

Embora o CRISPR-Ca12a seja muito semelhante ao CRISPR-Cas12b, nunca demonstrou uma forte capacidade na ativação de genes em plantas. Já o CRISPR-Cas12b é mais eficiente na ativação de genes e permite locais de segmentação mais amplos para a repressão genética, tornando-o útil nos casos em que a expressão genética de uma característica precisa de ser ativada, desativada ou recusada. Esta capacidade confere ao CRISPR-Cas12b uma vantagem sobre o CRISPR-Cas12a, principalmente quando a ativação do gene é o objetivo. O CRISPR-Cas12b mantém aquilo que o CRISPR-Cas12a poderia fazer pelas plantas, incluindo a capacidade de personalizar cortes e a regulação de genes numa ampla gama de aplicações.

Qi e a sua equipa foram capazes de redirecionar o sistema CRISPR-Cas12b para a edição do genoma multiplexado, possibilitando o direcionar múltiplos genes em simultâneo numa única etapa.

Mais informações na Nature Plants e no comunicado de imprensa da Universidade de Maryland

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Media|CiB promove ação de formação sobre edição do genoma

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Créditos da imagem: Natali_Mis

Tal como em anos anteriores, o CiB-Centro de Informação de Biotecnologia vai realizar mais um workshop de formação para jornalistas e comunicadores de ciência, desta vez sobre “Edição do genoma- aplicações na medicina e na produção de alimentos”. Esta ação de formação terá lugar na manhã do dia 18 de novembro, no ITQB NOVA, em Oeiras, e contará como formadores Ana Sofia Coroadinha e Pedro Fevereiro, investigadores e professores auxiliares no ITQB NOVA.

O CiB – Centro de Informação de Biotecnologia convida todos os jornalistas, em especial os que trabalham na área da medicina, agricultura, nutrição e ambiente, a participar no workshop de formação para jornalistas sobre “Edição de genomas – aplicações na medicina e na alimentação”, que se realizará no dia 18 de novembro, entre as 11:00H e as 13:00H, no 4º piso do ITQB NOVA-Instituto de Biotecnologia Química e Biológica António Xavier, da Universidade Nova de Lisboa, em Oeiras.

A formação aos jornalistas estará a cargo de Ana Sofia Coroadinha, Professora Auxiliar e investigadora no ITQB NOVA/IBET, que irá falar sobre “As potencialidades da edição de DNA na cura de doenças genéticas”, e de Pedro Fevereiro, Professor Auxiliar e investigador no ITQB NOVA, com o tema “CRISPR-Cas9 e outras ferramentas de edição de genomas para uma produção de alimentos mais sustentável.”

A edição de genomas é um tema controverso, não obstante os resultados bastante promissores em diferentes áreas de aplicação. Na medicina, permite perspetivar a correção de 89% das doenças genéticas humanas conhecidas. Na agricultura, esta tecnologia garante uma produção mais sustentável de alimentos e um aumento da eficiência do melhoramento vegetal, o que, atualmente, se afigura pertinente e da maior importância para fazer face aos efeitos das alterações climáticas e do aumento da população mundial. A edição de genomas é apontada pelos investigadores como uma das chaves cruciais para muitos dos problemas relacionados com a medicina, produção de alimentos e ambiente.

Sobre os oradores:

Ana Sofia Coroadinha é Professora Auxiliar no ITQB NOVA/IBET, tendo como principal área de investigação o desenvolvimento e aprimoramento de linhas de células animais para a produção de biofármacos complexos, como proteínas recombinantes e partículas virais recombinantes para vacinas e terapia genética.

Pedro Fevereiro é Professor Auxiliar com Agregação do Departamento de Biologia Vegetal na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa e diretor do Laboratório de Biotecnologia de Células Vegetais no ITQB NOVA, tendo como áreas de investigação a Biotecnologia Vegetal, Engenharia Genética Vegetal, Diversidade Molecular e Genética de Plantas e Purificação e Caracterização de Enzimas Vegetais

 

Localização do ITQB Nova:

Avenida da República, Oeiras

http://www.itqb.unl.pt/contacts/itqb_location

Para mais informações e confirmação de presença, por favor contacte:

Carla Amaro

Gabinete de Comunicação | Communication Office

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CiB – Centro de Informação de Biotecnologia, Portugal
E-mail – gabcom@cibpt.org

Tel. +351 21 446 9768 // +351 91 266 3482

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Edição de genomas|E se os celíacos pudessem comer pão?

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Investigadores em Espanha, Holanda e EUA estão a usar a edição de genomas para retirar do trigo as proteínas responsáveis pela intolerância ao glúten. Os resultados dos testes já realizados são bastante animadores.

Aproximadamente uma pessoa em cada cem tem doença celíaca. Para os celíacos, a ingestão de glúten significa elevadas probabilidades de sofrer de diarreia, vómitos, desnutrição e até danos cerebrais e cancro intestinal. Se acrescentarmos a estas as pessoas que são sensíveis ao glúten, temos 7% da população ocidental a evitar o consumo de alimentos com glúten.

Mas o que é exatamente esta substância que afeta a vida de tantas pessoas, mas deixa as restantes ilesas. Glúten é o termo geral para as proteínas encontradas em vários cereais como trigo, cevada e centeio, pelo que está presente nos pães e bolos. Mas nem todo o glúten é formado de igual forma. São as proteínas chamadas gliadinas que desencadeiam a resposta auto-imune que danifica o revestimento intestinal, causando graves consequências nas pessoas intolerantes ao glúten.

Se houvesse possibilidade de remover essas proteínas, deixando intacta grande parte da estrutura e sabor característicos do pão, poderíamos produzir pão, bolos e outros produtos alimentares inofensivos para quem sofre da doença celíaca. Pães feitos de arroz e de farinha de batata não entram nesta equação, uma vez que o arroz e a batata não têm glúten.

Investigadores do Instituto de Agricultura Sustentável (IAS-CSIC), com sede em Córdoba, Espanha, tentaram reduzir de duas maneiras a gliadina no trigo. Primeiro, usando a técnica RNAi e, depois, aplicaram a técnica de edição de genomas CRISPR/Cas9. Ambas apresentaram resultados que mostram uma diminuição na intensidade da resposta imune: 95% no caso do RNAi e 85% no caso do CRISPR/Cas9.

Com a primeira técnica (RNA de interferência), os investigadores introduziram DNA estranho na planta, tornando-a geneticamente modificada. Com o CRISPR, sendo uma técnica de alta precisão e eficiência, os investigadores puderem entrar no genoma e interromper a ação especificamente dos genes causadores de doença. Desta forma, com o CRISPR, as plantas permanecem não transgénicas, o que poderá atenuar o receio que algumas pessoas ainda alimentam sobre as plantas geneticamente modificadas.

Os resultados dos testes de paladar também foram positivos. O pão com baixo teor de gliadina produzido quer pela técnica de RNAi, quer pela edição de genomas (CRISPR) foi considerado inócuo e saboroso, tendo-se verificado ainda uma melhoria da flora microbiana das pessoas celíacas (em relação ao período em que faziam uma dieta sem glúten).

As notícias são bastante promissoras para os intolerantes ao glúten.

Mais informação nesta ficha técnica da EuropaBio.

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Edição de genomas | Tecnologia está a ser usada para produzir trigo com menos glúten

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Créditos da imagem: Karim MANJRA/unsplash.com/@karim_manjra

Dada a importância do trigo na produção de pão e de uma infinidade de outros alimentos, investigadores de uma universidade norte-americana estão a usar a edição de genomas para produzir trigo com mais benefícios nutricionais.

O trigo é dos cereais mais presentes na dieta alimentar em todo o mundo. É fonte de mais de 20% das calorias consumidas, pelo não é difícil imaginar a sua extrema importância socioeconómica.

É por isso que uma equipa de investigadores da Universidade do Kansas, nos EUA, estão a usar tecnologias inovadoras como a edição de genomas para produzir trigo com benefícios adicionais, entre os quais níveis mais baixos de glúten.

Esta mais-valia permitiria que as pessoas sensíveis à proteína, em especial celíacas, pudessem comer pão e outros alimentos que incluem trigo na sua composição.

Saiba mais na parte 3 da série de vídeos “Inovação no Melhoramento de Plantas, da American Sees Trade Association e da CropLife International.

Clique aqui para ver também as partes 1 e 2 da mesma série.

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EUA e Canadá |Edição de genomas pode ser solução para doença que mata macieiras jovens?

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Imagem de Karsten Paulick por Pixabay 

No Canadá e Estados Unidos, os produtores de maçã estão a braços com uma doença fatal que inexplicavelmente afeta as macieiras jovens. Chamada de “declínio rápido e repentino de maçãs”, a doença ainda é um mistério.

É um mistério porque ninguém sabe como é que esta doença que impede que as macieiras cheguem à idade adulta pode ser combatida e se representa uma nova e séria ameaça a um setor de grande valia económica nestes países.

A seca e o frio severo podem ser causas subjacentes, mas não parecem justificar inteiramente a gravidade da situação, pelo que os investigadores estão a considerar outros fatores, nomeadamente pragas e agentes patogénicos.

Será que certos tipos de porta-enxertos ou a exposição a herbicidas podem tornar as árvores jovens mais suscetíveis a doenças ou stress? Esta é uma das questões levantadas pelos investigadores, que admitem que os métodos modernos de produção da maçã possam estar na origem do problema.

O que se sabe é que o declínio rápido das macieiras é mais comum em pomares densamente plantados: “As árvores muito cheias têm raízes superficiais que, ao competirem por nutrientes, tornam-se mais vulneráveis ​​à seca. Acresce que os pomares densamente plantados estão a proliferar nos EUA e Canadá porque o seu manuseio é mais fácil e eficiente.

Sabendo-se já que a edição de genomas permite o melhoramento de plantas em diversos aspetos – por exemplo, tornando-as resistentes a situações de seca ou de frio extremo – e a redução substancial da necessidade de agroquímicos, muitos investigadores acreditam que tecnologias como o CRISPR-Cas 9 podem ser a solução para o “declínio rápido” das maçãs.

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Edição de genoma | O que é o CRISPR?

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Image: R&D Magazine

De vez em quando ouvimos notícias sobre a edição genética, mas o que é isso exatamente, em que consiste, para que serve e como funciona?

Com a edição de genoma, os cientistas podem fazer alterações precisas e permanentes nos quatros blocos moleculares do DNA dos seres vivos. Embora já existam vários métodos para realizar este procedimento, o mais discutido atualmente é o CRISPR / Cas9. Este vídeo de um episódio de Tech-x-planations explica como é que esta ferramenta funciona.

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TEDx | Transgénicos: Heróis ou Vilões?

Sabia que um tomate cherry tem mais tecnologia do que um iPhone? Nesta comunicação TEDx, de José Miguel Mulet, descubra outra perspetiva sobre alimentos geneticamente modificados (GM), que tanta controvérsia geram. O investigador discute o conceito de alimentos “naturais” e conta a história muito antiga do melhoramento genético de plantas que todos os dias incluímos nas nossas refeições, como a cenoura, o tomate, a batata, entre outros. Abre ainda o véu sobre as potencialidades de uma nova tecnologia: o CRISPR-cas9.

Na sua apresentação, além da cenoura, do tomate e da batata,o investigador espanhol e Professor da Universidade Politécnica de Valência, José Miguel Mulet refere também produtos geneticamente modificados do nosso dia-a-dia, tais como: notas de euro, roupa, cotonetes, comprimidos, insulina, detergentes de roupa (produzidos com enzimas com origem na engenharia genética). Desmonta abordagens que disseminam desinformação passada pelos movimentos anti-OGM.

O divulgador de ciência explica que a tecnologia dos Organismos Geneticamente Modificados não é a tecnologia mais recente, mas a penúltima. A mais recente é o CRISPR-cas9. Para saber em que consiste, visualize o vídeo. No final, José Miguel Mulet declara que está muito tranquilo e que come alimentos GM sem medo.

José Miguel Mulet é Investigador e Professor da Universidade Politécnica de Valência (Espanha), na área de química, biologia molecular e biotecnologia. A sua investigação dedica-se ao desenvolvimento de plantas resistentes à seca. É divulgador de ciência em áreas como biotecnologia e alimentação, tendo publicado vários livros como “Transgénicos sin Miedo”, “Comer sin Miedo”, entre outros.

Visione o vídeo TEDx Transgénicos: Heróis ou vilões? e visite o blogue de José Miguel Mulet Tomates con genes.

http://jmmulet.naukas.com/2018/03/28/transgenicos-en-tedxupv/

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Biotecnologia | Estamos rodeados dela e não sabemos


Créditos da imagem: Shutterstock

Há quem acredite que a alimentação do futuro é a biotecnologia alimentar. Que a carne que iremos comer não será de animais, que o leite que iremos beber não será das vacas, que as claras de ovos serão produzidas sem galinhas. A verdade é que já há empresas a trabalhar para que isso seja possível. O que é uma realidade velha é o uso da biotecnologia na produção de medicamentos e de alimentos e, mais recentemente, na engenharia genética, permitindo editar, corrigir e alterar o genoma de qualquer célula. A biotecnologia está praticamente em tudo o que comemos, vestimos e usamos no dia-a-dia.

Há muito que se fala em biotecnologia, mas quantos de nós sabem realmente o que significa? Como o próprio nome indica, é a tecnologia ao serviço da biologia. E isso diz-nos o quê? Muito pouco, em especial para quem está fora desta área de investigação que envolve várias especialidades.

A biotecnologia é uma ciência multidisciplinar e consiste em qualquer aplicação tecnológica que utilize organismos vivos ou parte deles para fabricar ou modificar produtos ou processos é que ajudem a melhorar a nossa vida.

As áreas da biotecnologia com maior impacto em Portugal são as da biotecnologia farmacêutica e industrial. A farmacêutica está ligada principalmente ao desenvolvimento e comercialização de biofármacos, vacinas recombinantes e métodos de diagnóstico, permitindo oferecer tratamento para um alargado leque de doenças (incluindo certos tipos de cancro ou vacinas inovadoras) e detetar rapidamente agentes patogénicos. A industrial engloba as aplicações da biotecnologia em diferentes indústrias como a têxtil, pasta de papel, alimentar (nomeadamente no processamento de lacticínios, açúcar e produção de ingredientes), plásticos, químicos e biocombustíveis (essencialmente bio-etanol). Uma parte importante deste setor é a produção de enzimas (usadas, por exemplo, nos detergentes).

Nos países mais desenvolvidos, a biotecnologia é um dos setores com uma maior previsão de crescimento a médio prazo, pois é considerada a ciência chave do século XXI e promete progressos revolucionários e novas terapias. A biotecnologia aplicada à medicina é uma das áreas de maior crescimento do conhecimento humano e está relacionada com o desenvolvimento de sistemas terapêuticos emergentes como a terapia genética, a terapia celular ou a medicina regenerativa.  

Informações mais detalhadas aqui.

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Livro | Genética para todos

Chega esta semana às livrarias portuguesas o livro que retrata e explica, de uma forma que todos entendem, os avanços científicos desde a descodificação do genoma humano, em 2003, até aos nossos dias. Genética para Todos”(Gradiva) foi escrito pela geneticista Heloísa G. Santos e pelo jurista André Dias Pereira. Publicamos aqui um curto excerto.

“… A edição do genoma é uma nova técnica de manipulação programada do genoma, através do sistema CRISPR/Cas9, que pode ser utilizada em vários domínios da ciência, incluindo a terapia génica de doenças monogénicas. Em 2012, Jennifer Doudna e Emanuelle Charpentier, duas investigadoras da Universidade de Berkeley (Califórnia), verificaram e informaram a comunidade científica de que se podia utilizar em células eucariotas (com núcleo, como as nossas) um mecanismo imunológico identificado em bactérias pelo qual estas se tornam capazes de se libertar dos vírus quando estes se introduzem no seu genoma.

Este novo instrumento é constituído por uma enzima bacteriana (Cas9) que corta as duas cadeias da molécula de ADN como uma tesoura e por um segmento de ARN (CRISPR) que actua como guia, identificando o local onde é necessário que o genoma seja alterado e onde será colocada a nova sequência do ADN. O ARN é obtido através de firmas comerciais. A forma como esta cirurgia molecular é realizada (não utilizando um vírus como vector) torna-a menos arriscada do que as tentativas anteriores de manipulação do genoma… ”

Para estimular o interesse pela leitura, leia um longo excerto de Genética para Todos que o jornal Público, em jeito de pré-publicação, traz na sua edição de hoje.

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