Matérias-Primas para produção de Biodiesel

As matérias-primas para a produção de biodiesel são: óleos vegetais, gordura animal, óleos e gorduras residuais. Óleos vegetais e gorduras são basicamente compostos de triglicerídeos, ésteres de glicerol e ácidos graxos. O termo moglicerídeo ou diglicerídeo refere-se ao número de ácidos. No óleo de soja, o ácido predominante é o ácido oléico, no óleo de babaçu, o laurídico e no sebo bovino, o ácido esteárico. Algumas fontes para extração de óleo vegetal que podem ser utilizadas: baga de mamona, polpa do dendê, amêndoa do coco de dendê, amêndoa do coco de babaçu, semente de girassol, amêndoa do coco da praia, caroço de algodão, grão de amendoim, semente de canola, semente de maracujá, polpa de abacate, caroço de oiticica, semente de linhaça, semente de tomate e de nabo forrajeiro. Embora algumas plantas nativas apresentem bons resultados em laboratórios, como o pequi, o buriti e a macaúba, sua produção é  extrativista e não há plantios comerciais que permitam avaliar com precisão as suas potencialidades. Isso levaria certo tempo, uma vez que a pesquisa agropecuária nacional ainda não desenvolveu pesquisas com foco no domínio dos ciclos botânico e agronômico dessas espécies.

Tradução

A tradução é um processo que ocorre no citoplasma da célula, no qual a mensagem trazida pela fita de mRNA é traduzida em uma seqüência de aminoácidos. 

O processo de tradução envolve as seguintes etapas: 

a. Após a chegada da fita de mRNA no citoplasma, ocorre a complexação das subunidades do ribossomo (nos procariotas o ribossomo é 70 s = 50 s + 30 s, e nos eucariotas é de 80 s = 50 s + 40 s) com esta fita. Polissomos é a denominação que se dá à complexação de vários ribossomos a uma mesma fita de mRNA. No caso da síntese da hemoglobina, os ribossomos reunem-se em 4 ou 5 polissomos. 

TRANSCRIÇÃO

EXPRESSÃO GÊNICA

O fluxo da informação genética é de DNA para RNA, através do processo de transcrição, e de RNA para Proteína, pelo processo de tradução.

Todas as células, desde bactérias até células humanas, expressam sua informação genética desta maneira. Este é um princípio tão fundamental que é denominado Dogma Central da Biologia Molecular.

TRANSCRIÇÃO

Processo pelo qual uma molécula de RNA é produzida a partir do DNA de um gene.

Os tipos de RNA são transcritos a partir de trechos específicos da molécula do DNA ®  GENE.

Biogás

                     

Tratamento de Resíduos, pecuária Empresa Biogás

                                                  

Definição

O biogás é um dos produtos da decomposição anaeróbia (ausência de oxigênio gasoso) da matéria orgânica, que se dá através da ação de determinadas espécies de bactérias.

O biogás é composto principalmente por metano (CH4) e gás carbônico (CO2) e foi descoberto por Shirley, em 1667. No entanto, foi só um século mais tarde que Volta reconheceu a presença de metano no gás dos pântanos. Já no século XIX, Ulysse Gayon, aluno de Louis Pasteur, realizou a fermentação anaeróbia de uma mistura de estrume e água, a 35ºC, conseguindo obter 100 litros de gás por m3 de matéria. Em 1884, Louis Pasteur, ao apresentar à Academia das Ciências os trabalhos do seu aluno, considerou que esta fermentação podia constituir uma fonte de energia para aquecimento e iluminação, devido a presença de metano, o hidrocarboneto de menor cadeia (1 átomo de carbono), principal componente do gás natural e de elevado poder calorífico.

Atualmente, esse processo vem se difundindo como uma forma de tratamento de resíduos por vários países. A recuperação de energia gerada pelos processos de anaeróbios teve grande impulso com a crise do petróleo onde diversos países buscaram alternativas para a sua substituição. Entretanto, como descreve NOGUEIRA (1986), as soluções para os problemas de desenvolvimento devem ser apropriadas às necessidades, às capacidades e recursos humanos, aos recursos financeiros e à cultura. Assim, o impulso recebido no período de crise não chegou a constituir um sólido movimento de substituição dos recursos não renováveis por outras fontes renováveis.

GENÉTICA MOLECULAR

Tópicos

          Identificação do material genético

DNA e RNA
Função do material genético
Bases fisiológicas da dominância e recessividade
Código genético
Síntese de cadeia polipeptídica

IDENTIFICAÇÃO DO MATERIAL GENÉTICO

Em 1866 Mendel descreveu os genes através dos seus efeitos finais tais como os fenótipos. Pelos experimentos de Mendel, e de outros pesquisadores, ficou definido que os genes levam a informação genética de uma geração para outra e, apesar de não ser visto ou delimitado fisicamente, deveriam apresentar as seguintes propriedades: 

- Replicação: processo que permite ao gene produzir outras unidades iguais a si próprio. 

- Transcrição: Processo pelo qual a informação genética, é transferida para o local apropriado (ribossomo) e é traduzido. 

- Tradução: Processo pelo qual são produzidas as proteínas a partir de uma seqüência de nucleotídeos. 

Após Mendel, os genes foram definidos quimicamente e foram conhecidos pelo que realizam na síntese protéica e não a nível de expressão fenotípica. 

Biologia inspira um futuro para a inteligência artificial

Princípios biológicos ganham cada vez mais espaço como ferramenta na computação, em parte graças a avanços na neurociência

Utilidades

Tecnologia almeja devolver a visão para cegos

“Parece que nós podemos construir uma arquitetura computacional que seja de propósito geral e que possa ser usada para uma ampla classe de aplicações”, disse Rajit Manohar, professor de Engenharia Elétrica e da Computação na Universidade Cornell.

Quais poderão ser essas aplicações, daqui a 5 ou 10 anos, se essa tecnologia obtiver sucesso? Elas poderiam ser o tipo de tarefas que para os humanos são fáceis e com as quais os computadores se debatem – o reconhecimento de padrões para ver e identificar alguém, andar numa calçada movimentada sem esbarrar em ninguém, aprender com a experiência. Especificamente, dizem os cientistas, essas aplicações poderiam incluir robôs capazes de navegar um campo de batalha e serem treinados; aparelhos prostéticos de baixo consumo de energia que permitiriam aos cegos enxergar; e monitores de assistência médica computadorizados que vigiariam pessoas em casas de repouso ou emitiriam alertas a trabalhadores humanos se o comportamento de um residente sugerir doença.

Biossegurança

A biossegurança no Brasil está formatada legalmente para os processos envolvendo organismos geneticamente modificados e questões relativas a pesquisas científicas com células-tronco embrionárias, de acordo com a Lei de Biossegurança - N.11.105 de 24 de Março de 2005. O foco de atenção dessa Lei são os riscos relativos as técnicas de manipulação de organismos geneticamente modificados. O órgão regulador dessa Lei é a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio), integrada por profissionais de diversos ministérios e indústrias biotecnológicas. Exemplo típico de discussão legal da biossegurança são os alimentos transgênicos, produtos da engenharia genética. Por outro lado, a palavra biossegurança, também aparece em ambientes onde a moderna biotecnologia não está presente, como, indústrias, hospitais, laboratórios de saúde pública, laboratórios de análises clínicas, hemocentros, universidades, etc., no sentido da prevenção dos riscos gerados pelos agentes químicos, físicos e ergonômicos, envolvidos em processos onde o risco biológico se faz presente ou não. Esta é a vertente da biossegurança, que na realidade, confunde-se com a engenharia de segurança, a medicina do trabalho, a saúde do trabalhador, a higiene industrial, a engenharia clínica e a infecção hospitalar (Costa & Costa, 2002; Costa, 1999; 1998). Referências Bibliográficas Costa, M.A .F. & Costa, M.F.B. Biossegurança: elo estratégico de segurança e saúde no trabalho. Revista CIPA, Ano 23, N.266, p.86-90, 2002. Costa, M.A .F. Protegendo a Vida,. Revista Proteção, fev.,p.46-47, 1999. Costa, M.A. .F. Biossegurança e Qualidade: uma necessidade de integração. Revista Biotecnologia, ano I, número 4, jan/fev., p.32-32, 1998.

TRANSGÊNIA

   INTRODUÇÃO

Antes de falar em organismos geneticamente modificados alguns conceitos relacionados com o tema biotecnologia devem se r entendidos.

Segundo Borém, biotecnologia é o desenvolvimento de processos biológicos , utilizando-se a técnica de DNA recombinante, a cultura de tecidos e outros. Pode-se ser também  o uso industrial de processos de fermentação de leveduras para produção de álcool ou cultura de tecidos para extração de produtos secundários. E ainda um processo tecnológico que permite a utilização de material biológico para fins industriais.

A biotecnologia como descrita anteriormente tem amplo espectro de utilização, porém nesta revisão será enfatizada a biotecnologia na agricultura.

O fato da biotecnologia representar uma mudança nos paradigmas convencionais da agricultura, tem levado a uma grande polêmica. Talvez devido a sua recente existência algumas dúvidas ainda trazem receios quanto a sua utilização (Ferreira Filho, 2001).

A aproximadamente 200 atrás Malthus publicou um estudo onde mostrava a sua preocupação com o crescimento populacional e o desenvolvimento agrícola. Ele argumentou que o fornecimento de alimento não seria capaz de acompanhar o crescimento populacional no planeta Terra. A preocupação com esta previsão está presente em muitos encontros internacionais, onde cientistas discutem as soluções dos problemas da humanidade, tais como guerras, pobreza, doenças, ignorância, diferenças sociais e a própria superpopulação. Dentre as possíveis soluções estão, a educação dos fazendeiros, as técnicas de manejo e uso do solo, o sistema de crédito agrícola, a extensão agrícola, os sistemas de irrigação e o uso de agrotóxicos e fertilizantes. No entanto, mesmo com toda essa tecnologia, estima-se que cerca de um bilhão de pessoas ainda sofram desnutrição no mundo atual (Barros e Moreira, 2001).

Tomando o Brasil como exemplo, a produção média nos últimos 20 anos mais do que dobrou, passando de 39 milhões de toneladas em 1979 para 84 milhões de toneladas em 2000, esse crescimento deve-se basicamente a elevação da produtividade e a expansão agrícola para novas áreas (Borém, 2001).

A melhoria da qualidade dos alimentos, quanto aos níveis nutricionais, para homens e animais domésticos e a criação de variedades tolerantes a deficiências de nutrientes e ao stress do ambiente, representam a grande perspectiva do uso da biotecnologia na agricultura (Barros e Moreira, 2001).

A transferência específica de genes que controlam características, também específicas, de um organismo para outro é denominada engenharia genética e pode ser utilizada na transferência desses genes, mesmo em organismos filogeneticamente distantes produzindo os organismos geneticamente modificados (OGM_s).

Energia Eólica

A energia eólica - produzida a partir da força dos ventos - é abundante, renovável, limpa e disponível em muitos lugares. Essa energia é gerada por meio de aerogeradores, nas quais a força do vento é captada por hélices ligadas a uma turbina que aciona um gerador elétrico. A quantidade de energia transferida é função da densidade do ar, da área coberta pela rotação das pás (hélices) e da velocidade do vento.


A avaliação técnica do potencial eólico exige um conhecimento detalhado do comportamento dos ventos. Os dados relativos a esse comportamento - que auxiliam na determinação do potencial eólico de uma região - são relativos à intensidade da velocidade e à direção do vento. Para obter esses dados, é necessário também analisar os fatores que influenciam o regime dos ventos na localidade do empreendimento. Entre eles pode-se citar o relevo, a rugosidade do solo e outros obstáculos distribuídos ao longo da região.


Para que a energia eólica seja considerada tecnicamente aproveitável, é necessário que sua densidade seja maior ou igual a 500 W/m², a uma altura de 50 metros, o que requer uma velocidade mínima do vento de 7 a 8 m/s (GRUBB; MEYER, 1993). Segundo a Organização Mundial de Meteorologia, o vento apresenta velocidade média igual ou superior a 7 m/s, a uma altura de 50 m, em apenas 13% da superfície terrestre. Essa proporção varia muito entre regiões e continentes, chegando a 32% na Europa Ocidental.

Biomassa

Pode ser considerado biomassa todo recurso renovável que provêm de matéria orgânica - de origem vegetal ou animal - tendo por objetivo principal a produção de energia.

A biomassa é uma forma indireta de aproveitamento da luz solar: ocorre a conversão da radiação solar em energia química por meio da fotossíntese, base dos processos biológicos de todos os seres vivos.

Vantagens

Uma das principais vantagens da biomassa é que seu aproveitamento pode ser feito diretamente, por meio da combustão em fornos, caldeiras, etc. Para que seja aumentada a eficiência e sejam reduzidos os impactos socioambientais no processo de sua produção, porém, estão sendo desenvolvidas e aperfeiçoadas tecnologias de conversão mais eficientes como a gaseificação e a pirólise, também sendo comum a co-geração em sistemas que utilizam a biomassa como fonte energética.

Atualmente, a biomassa vem sendo bastante utilizada na geração de eletricidade, principalmente em sistemas de co-geração e no fornecimento de energia elétrica para demandas isoladas da rede elétrica.

Uma outra importante vantagem é que o aumento na sua utilização pode estar associado à redução no consumo de combustíveis fósseis, como o petróleo e seus derivados, que não são matérias-primas renováveis.

O Brasil, por possuir condições naturais e geográficas favoráveis à produção de biomassa, pode assumir posição de destaque no cenário mundial na produção e no uso como recurso energético. Por sua situação geográfica, o país recebe intensa radiação solar ao longo do ano - o que é a fonte de energia fundamental para a produção de biomassa, quer seja para alimentação ou para fins agroindustriais. Outro aspecto importante é que possuímos grande quantidade de terra agricultável, com boas características de solo e condições climáticas favoráveis. No entanto, é necessária a conjugação de esforços no sentido de que esta produção ou o seu incremento seja feito de maneira sustentável, tanto do ponto de vista ambiental quanto social.

Rotas possíveis para conversão de biomassa em energia

Existem diversas rotas para a biomassa energética, com extensa variedade de fontes - que vão desde os resíduos agrícolas, industriais e urbanos até as culturas plantadas exclusivamente para a obtenção de biomassa. As tecnologias para os processos de conversão são as mais diversas possíveis e incluem desde a simples combustão ou queima para a obtenção da energia térmica até processos físicos-químicos e bioquímicos complexos para a obtenção de combustíveis líquidos e gasosos.

Principais fontes de biomassa

- Biomassa de cultivos agrícolas

Entre as biomassas de cultivos agrícolas, o bagaço e a palha de cana são consideradas algumas das mais importantes no contexto da agricultura brasileira, sendo aproveitadas em caldeiras para gerar energia nas usinas, além do excedente energético ter a possibilidade de ser acrescido ao sistema elétrico. Além dos resíduos provenientes da cultura da cana-de-açúcar, a grande maioria da culturas brasileiras gera biomassa que podem se utilizadas para a geração de energia. No entanto grande parte é queimada ou retorna ao solo através da incorporação dos restos de cultura. Podemos citar outros resíduos tais como: a casca de arroz, cascas de castanhas, côco da bahia, côco de babaçu e dendê, cascas de laranjas, etc.

- Biomassa de origem vegetal

Parte da demanda energética brasileira ainda é atendida pela queima de madeira. De acordo com o LPF/Ibama, os cerca de 50 milhões de metros cúbicos de madeira em tora extraídos por ano na região amazônica produzem apenas 20 milhões de metros cúbicos de madeira serrada. Do total, aproximadamente 60% é desperdiçado nas serrarias durante o processamento primário. Em geral, mais 20% são desperdiçados no processamento secundário, gerando um imenso volume de resíduos.

No Brasil, existe ainda muito resíduo proveniente da atividade florestal sendo desperdiçado, podendo, se bem utilizado, significar um acréscimo na geração de energia principalmente para comunidades que não são beneficidadas pelo sistema elétrico nacional.

Biocombustíveis

Os biocombustíveis são considerados fonte de energia limpa e renovável e estão disponíveis em grande abundância na natureza, além de serem produzidos em grande e pequena escala pela agricultura moderna.Biocombustível é qualquer combustível originado de espécies vegetais - isto é, que tem origem biológica, desde que não tenha passado por processo de fossilização. De acordo com a definição técnica da Lei nº 9.478, de 6 de agosto de 1997, biocombustível é todo combustível derivado de biomassa renovável para uso em motores a combustão interna; ou, conforme regulamento, para outro tipo de geração de energia, que possa substituir parcial ou totalmente combustíveis de origem fóssil.Fonte de energia renovável, o biocombustível pode ser produzido a partir de diversas espécies vegetais, como a cana-de-açúcar; de plantas oleaginosas - como a soja, o milho, a canola, o babaçu e a mamona, por exemplo -; e de biomassa florestal.Há vários tipos de biocombustíveis: bioetanol, biodiesel, biogás, biomassa, biometanol - estes os mais utilizados -, bioéter dimetílico, bio-ETBE, bio-MTBE, biocombustíveis sintéticos e bioidrogênio.Os Biocombustíveis têm a tendência à expansão devido as mudanças climáticas, segurança energética, necessidade crescente de combustíveis e ausência de outras alternativas no curto prazo.Como ganho na área ambiental ressalta-se as emissões evitadas de CO₂ no transporte rodoviário que foi de 13 milhões de toneladas de CO₂, desde 1990. Entre 2008/2017 a substituição do etanol à gasolina deverá evitar o lançamento de aproximadamente 508 milhões de toneladas de CO₂, e a utilização de biocombustíveis em substituição aos combustíveis fósseis deverá evitar o lançamento de 570 milhões de toneladas de CO₂.Segundo a CONAB, a área atual ocupada por lavouras de cana-de açúcar é de 8,9 milhões de ha, inferior aos 21,3 milhões de ha de soja e 200 milhões de ha de pastagem. A produção de etanol foi de 23 bilhões de litros na safra 2006/07 e de 27,08 bilhões de litros na safra 2007/08, com aumento da área plantada em SP, MG, GO, MS, MT.

Bactérias e biotecnologia

A indústria de laticínios utiliza as bactérias Lactobacillus e Streptococcus para a produção de queijos, iogurtes e requeijão. Na fabricação de vinagre são usadas bactérias do gênero Acetobacter que transformam o etanol do vinho em ácido acético. Bactérias do gênero Corynebacterium são utilizadas na produção do ácido glutâmico, substância utilizada em temperos para acentuar o sabor dos alimentos.

As bactérias são utilizadas para a produção de antibióticos e vitaminas. O antibiótico neomicina é produzido por células do gênero Streptomyces. A indústria química utiliza bactérias para produzir substâncias como o metanol, butanol, acetona. A tecnologia do DNA recombinante, também denominada "Engenharia Genética", tem permitido alterar geneticamente certas bactérias produzindo substâncias economicamente interessantes, como insulina humana produzida por estes organismos procariontes geneticamente modificados.

As bactérias podem decompor aeróbia ou anaerobiamente matéria orgânica. Quando em um lago ou rio existe uma grande quantidade de substâncias orgânicas, como esgoto e não há suficiente oxigenação desta massa de água, acontece a decomposição anaeróbia ou putrefação. Pode-se promover a decomposição aeróbia de matéria orgânica em estações de tratamento de esgoto, produzindo aeração do esgoto, aumentando a quantidade de oxigênio dissolvido na água, assim entram em ação as bactérias aeróbias que causam o processo de biodegradação do esgoto, sistema conhecido como "lodo ativado". As bactérias anaeróbias metanogênicas também podem ser utilizadas para a biodigestão de matéria orgânica de esgotos e lixo doméstico em tanques chamados biodigestores.

VACINAS E SOROS

COMO COMEÇOU ? No final do século XIX, a descoberta dos agentes causadores de doenças infecciosas representou um passo fundamental no avanço da medicina experimental, através do desenvolvimento de métodos de diagnóstico e tratamento de doenças como a difteria, tétano e cólera. Um dos principais aspectos desse avanço foi o desenvolvimento da soroterapia, que consiste na aplicação de um soro formado por um concentrado de anticorpos no paciente. A soroterapia tem a finalidade de combater uma doença específica (no caso de moléstias infecciosas), ou um agente tóxico específico (venenos ou toxinas). O Dr. Vital Brazil mineiro da Campanha, médico sanitarista, residindo em Botucatu, consciente do grande número de acidentes com serpentes peçonhentas no Estado, passou a realizar experimentos com os venenos ofídicos. Baseando-se nos primeiros trabalhos com soroterapia realizados pelo francês Albert Calmette, desenvolveu estudos sobre soros contra o veneno de serpentes, descobrindo a sua especificidade, ou seja, cada tipo de veneno ofídico requer um soro específico, preparado com o veneno do mesmo gênero de serpente que causou o acidente. Já em São Paulo, Vital Brazil identificou um surto de peste bubônica na cidade de Santos em 1899. Iniciou, então, em condições precárias, o preparo de soro contra essa doença em instalações da fazenda Butantan.

Biorremediação

A biorremediação é a técnica que consiste na aplicação de processos biodegradáveis no tratamento de resíduos para recuperar e regenerar ambientes (principalmente água e solo) que sofreram impactos negativos, mantendo o equilíbrio biológico em ecossistemas. Também é chamada de biotecnologia ambiental, por usar, de forma controlada, processos microbiológicos que ocorrem normalmente na natureza para remover poluentes. Especificamente, a biorremediação atua através da introdução de processos biológicos adicionais para a decomposição dos resíduos que favorecem e incrementam a velocidade do processo natural de degradação. A grande maioria dos compostos orgânicos conhecidos, de origem animal ou vegetal, bem como muitos agentes químicos tóxicos, podem ser biodegradáveis através de técnicas de biorremediação.

            

             Os microrganismos, agentes da biorremediação, estão presentes em todos os lugares e em populações variáveis. Porém a interferência humana no meio ambiente, particularmente a acumulação de grandes quantidades de resíduos orgânicos e de elementos tóxicos, afeta o equilíbrio ecológico de duas formas:

 1.    Pode destruir um ou mais elementos da cadeia alimentar, rompendo o equilíbrio entre os organismos. Conseqüentemente, fontes de nutrientes não serão mais recicladas, ocorrendo acumulação de resíduos potencialmente perigosos e proliferação de organismos patogênicos;

2.    O excesso de resíduos não só destrói o equilíbrio natural em um ecossistema como também leva à destruição de habitats naturais (por exemplo, poluição da água) e coloca em risco a saúde humana.
           
É comum ocorrer em sistemas de tratamento de efluentes desequilíbrios no processo biológico que refletem em conseqüências negativas como: baixa eficiência do tratamento, exalação de odores desagradáveis, acúmulo de sólidos, depósito de gorduras, etc. Os fatores que levam a esse desequilíbrio podem ser devidos a sobrecargas, alterações bruscas de pH, concentrações excessivas de agentes de limpeza, detergentes, branqueadores, produtos químicos, pesticidas e fertilizantes sintéticos, causando reduções nas populações microbianas e queda da atividade biológica.


Uma das técnicas mais utilizadas da biorremediação é a aplicação de microrganismos selecionados (bioaumentação), que acelerem o processo de degradação da matéria orgânica, para incrementar a população microbiana no sistema de tratamento, recuperando e/ou aumentando a eficiência do processo biológico.

Fonte : www.uenf.br/uenf/centros/cct/qambiental/ef_biorremediacao.html

Manipulação Genética

  Em que consiste a Manipulação genética ? 

Como sabemos qualquer organismo animal ou vegetal é constituído por células, e dentro de cada uma existe existe um núcleo, com um conjunto de cromossomas. Os cromossomas são estruturas de ADN (ácido desoxirribonucleico) que contêm toda a informação sobre o organismo a que pertencem. Os genes, constituintes do ADN, representam cada um uma propriedade específica.

A manipulação consiste em retirar os genes de uma cadeia de ADN, introduzindo no seu lugar novos genes. Uma pequena percentagem introduz-se no ADN. A partir daqui temos uma novo organismo geneticamente modificado, que se irá reproduzir as características adquiridas.

No estágio actual da engenharia genética é possível modificar geneticamente plantas e animais, assim como produzir microorganismos em ambientes controlados (laboratórios ou instalações industriais). Estas actividades, em grande expansão, deram origem a importantes ramos de investigação industrial como a engenharia genética.  

1. Manipulação de Células de Plantas. Há muito que se produz e se consome alimentos geneticamente modificados, os transgénicos (milho, arroz, soja, morangos, etc). um dos exemplos mais antigos desta manipulação é o Tricale, um cereal que foi criado pelo homem através do cruzamento do trigo e do centeio.

A manipulação tem em vista frequentemente corrigir os organismos de forma a torná-los resistentes a certas pragas, aumentar a sua produção, etc.  

Inseminação Artificial

Terminologia: Usa-se também o termo "Fecundação Artificial", embora seja pouco correcto, pois esta só ocorre depois da inseminação. Também não é correcto falar de "artificial, pois o que é artificial é o modo como a inseminação, e não o processo biológico que é inteiramente natural.. Em termos genéricos designa-se  assim, os vários procedimentos mediante os quais se procura facilitar o encontro entre o esperma com o óvulo para tornar possível a fecundação. A inseminação artificial é desde há muito aplicada nos animais, mas é relativamente recente entre os seres humanos.  Estas técnicas tem sofrido um enorme desenvolvimento em todo o mundo, e tem levantado inúmeros problemas éticos.

A Inseminação artificial e a clonagem fazem parte da Reprodução Assistida

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Bioética

Bioética ou ética da vida. A bioética pode ser definida como um estudo interdisciplinar que procura estabelecer as normas que devem reger a acção no campo da intervenção técnico-científica do homem sobre a sua própria vida.

1. Progressos. O século XX foi marcado por enormes progressos no domínio das ciências médicas, que permitiram curar muita doenças consideradas incuráveis e sobretudo prolongar a vida humana. Entre os avanços científicos que  o permitiram destacam-se os seguintes:

- A introdução das sulfamidas e dos antibióticos que permitiram controlar as infecções.

- A substituição dos orgãos em falência (diálise, ventilação mecânica, transplantes de orgãos, etc).

- A identificação do código genético e das leis que presidem à formação da vida (inseminação artificial, engenharia genética, etc).

- O desenvolvimento das técnicas de diagnóstico (radiografias, ecografias, diagnóstico pré-natal, etc)

Estes extraordinários progressos alteraram por completo a pratica da medicina, que passou a contar com muitos mais agentes, assim como a própria relação do homem com a própria ciência.    

Genética Cronologia

1856	O monge austriaco Gregor Mendel descreve as leis básicas da hereditariedade a partir de um estudo sobre sucessivas gerações de ervilhas verdes e amarelas. Concluiu que existiam elementos autónomos que controlavam as características hereditárias. A sua obra não será levada em conta até princípios do século XX.
1869	Johann Miescher analisa o ADN a partir de pus humano
1881	Edwar Zacharias prova que os cromossomas contém o ADN descoberto por Miescher
1889	Richard Altmann baptiza a nucleína com o nome de ácido nucleico
1900	Redescobertos os princípios da hereditaridade
1902	Descoberta a conexão entre cromossomas e hereditariedade
1909	As unidades fundamentais da herança biológica recebem o nome de genes.
1910	Thomas Morgan descobre que os genes estão localizados nos cromossomas
1914-196	Experiências com moscas do vinagre demonstraram que os genes se encontravam nos cromossomas.
1927	Herman J. Muller comprovou que os raios X podiam causar mutações e  modificar o ADN,
1929	Griffinth faz a 1ª. experiência de transferência genética passando ácido nucleico de uma bactéria para outra, transmitindo-lhe assim as suas características.
1942	O estudo de bactérias revelou que os genes estão formados por ADN, e que se encontram no núcleo das células.
1944	Ostwald Avery descobre que o material genético de uma bactéria podia alterar a descendência de outra.
1952	King e Briggs criaram pela primeira vez seres clónicos.
1953	James Watson e Francis Crick descobrem como é feita a molécula de ADN. Possui a forma de uma dupla hélice em espiral, com apenas quatro peças, revelando uma simplicidade surpreendente.  O ADN ocupava o lugar dos genes, um  termo que havido sido proposto em 1909 por W. L. Johannsen, para substituir o pangene que Hugo de Vries inventara para designar os factores hereditários. Só um ano mais tarde, em 1910, Thomas H. Morgan começou a estabelecer a relação entre genes e cromossomas.

O que é o genoma humano?

.É o código genético humano. Em termos genéricos é o conjunto dos genes humanos. Neste material genético está contida toda a informação para a construção e funcionamento do organismo humano. Este codigo está contido em cada uma das nossas células. O genoma humano distribui-se por 23 pares de cromossomas que, que por sua vez, contêm os genes. Toda esta informação é codificada pelo ADN (ácido desoxirribonucleico) que se organiza numa estrutura de dupla hélice, formada por quatro bases que se unem invariavelmente aos pares - adenina com timina e citosina com guanima.

A ordem particular do alinhamento dos pares ao longo da cadeia corresponde à sua sequenciação. Estas sequências que codificam as proteínas são os genes, que constituem a menor parte do ADN. Para além dos genes, o ADN é constituído na sua maior parte por material genético inactivo(97%), o qual aparentemente não possui qualquer utilidade. Estudos recentes mostram que material não pode ser desprezado. Coloca-se a hipótese do mesmo desempenhar funções de coordenação e de conservação do ADN.

Para que serve ?A utilidade mais evidente e imediata para o genoma humano é a de permitir conhecer as causas da maioria das doenças. O seu conhecimento poderá permitir diagnosticar e curar muitas delas, assim prever os potenciais riscos das mesmas ocorrem em certas pessoas.

Clonagem Molecular

O QUE É CLONAGEM? A clonagem é um mecanismo comum de propagação da espécie em plantas ou bactérias. De acordo com Webber (1903), um clone é definido como uma população de moléculas, células ou organismos que se originaram de uma única célula e que são idênticas à célula original e entre elas. Em humanos, os clones naturais são os gêmeos idênticos que se originam da divisão de um óvulo fertilizado. A grande revolução da Dolly, que abriu caminho para a possibilidade de clonagem humana, foi a demonstração, pela primeira vez, que era possível clonar um mamífero, isto é, produzir uma cópia geneticamente idêntica a partir de uma célula somática diferenciada. Para entendermos porque essa experiência foi surpreendente precisamos recordar um pouco de embriologia.

Clonagem humana: algumas premissas para o debate jurídico

Introdução

Partindo da evidência de que o conhecimento do genoma humano e suas aplicações futuras repercutirão enormemente na sociedade humana, sabe-se que muitas discussões terão lugar acerca do impacto das novas biotecnologias na vida e na natureza como um todo.

Poucas questões repercutem de modo tão intenso na sociedade moderna, gerando tanta preocupação e debate quanto as possibilidades oferecidas pela engenharia genética e sua utilização sobre as células germinais humanas, células tronco e embriões e, especialmente a possibilidade de “duplicação” do ser humano.

Se a questão da clonagem humana parece tão tormentosa, pelo menos, nunca se verificou tão evidente a urgência em se estabelecer instâncias de reflexão e discussão sobre a maneira pela qual os cientistas buscam a realização de seus intentos e, de que forma, aqueles que os financiam pretendem aplicar as descobertas no atendimento às expectativas de uma sociedade ansiosa em evitar as doenças e os males que atingem a saúde ou que, invariavelmente, repercutem na qualidade de vida das pessoas.

Reconhecendo que nem tudo que é cientificamente possível de ser realizado é, portanto, eticamente aceitável, tal linha de raciocínio nos conduz à reflexão que se consolidou a partir da necessidade em se reconhecer o valor ético da vida humana e recolher subsídios para conciliar o imperativo do desenvolvimento tecnológico e a proteção da vida e da qualidade de vida.

Livros sobre Biotecnologia

 Biotecnologia Industrial - Volume 1 - Fundamentos

   Autor: Borzani, Walter
   Editora: EDGARD BLUCHER

 Biotecnologia Industrial - Vol. 2 - Engenharia Bioquímica   Autor: Schimidell, Willibaldo
   Editora: EDGARD BLUCHER

 Biotecnologia e Bioética - Para Onde Vamos ?   Autor: Moser, Antonio
   Editora: Vozes

 Biotecnologia e Suas Implicações Ética-jurídicas   Autor: Queiroz, Juliane Fernandes; Casabona, Carlos Maria Romeo
   Editora: Del Rey

 Biotecnologia Industrial - Vol 3 - Processos Fermentativos e Enzimáticos   Autor: Lima, Urgel de Almeida
   Editora: EDGARD BLUCHER

 Biotecnologia, Direito e Bioética   Autor: Casabona, Carlos Maria Romeo
   Editora: Del Rey

 Direitos Fundamentais e Biotecnologia   Autor: Sarlet, Ingo Wolfgang; Leite, George Salomão
   Editora: Método

 Propriedade Intelectual e Biotecnologia   Autor: Iacomini , Vanessa
   Editora: Jurua

 Transgênicos, o Avanço da Biotecnologia   Autor: Greco, Alessandro
   Editora: Oirã

 A Construção de Biomarcas Globais - Levando a Biotecnologia ao Mercado   Autor: Simon, Françoise; Kotler, Philip
   Editora: Bookman

 A Proteção Jurídica do Ser Humano In Vitro na Era da Biotecnologia   Autor: Vasconcelos, Cristiane Beuren
   Editora: Atlas

 Bases Moleculares da Biotecnologia   Autor: Ulrich, Henning
   Editora: Roca-Brasil

 Biologia Biotecnologia - Projeto   Autor: Corazzin, Roseli
   Editora: Brasil

 Biotecnologia   Autor: Nero, Patricia Aurelia Del
   Editora: RT

 Biotecnologia - Na Agricultura e na Agroindústria   Autor: Serafini, Luciana Atti
   Editora: Agropecuária

TRANSGÊNICOS - A controversa interferência na genética da natureza

TRANSGÊNICOS - A controversa interferência na genética da natureza Texto de Jaqueline B. Ramos* e Pedro Alvarez Sanmatin** Fontes: Crea-RJ, Idec e Greenpeace

Poucos assuntos geram tanta controvérsia como os transgênicos. Organismos transgênicos, ou organismos geneticamente modificados (OGMs), são animais e plantas que sofrem modificações geradas pela transferência de características (genes) de uma espécie para a outra. A discussão sobre as vantagens e desvantagens desta “interferência biotecnológica” do homem na natureza fica mais complexa quando falamos na produção, comercialização e consumo de alimentos transgênicos. Os alimentos transgênicos são produzidos através da engenharia genética. Obtem-se assim, dentre as muitas possibilidades, feijão com proteína da castanha-do-pará, trigo com genes de peixe, tomates que não aprodecem, milho com genes de bactérias que matam insetos e soja resistente a herbicidas. O objetivo, segundo a corrente de cientistas que defende a sua comercialização, é equacionar problemas na agricultura criando espécies mais resistentes, aumentando a produtividade e minimizando, por consequência, a incidência da fome em países do Terceiro Mundo. Do outro lado estão os ambientalistas e a corrente de cientistas que não concordam com esses argumentos e ainda acusam a indústria patrocinadora dos transgênicos de não ter providenciado testes suficientes para comprovar, ou não, os possíveis perigos causados pela manipulação genética dos alimentos na saúde das pessoas e no meio ambiente (veja o quadro “Os 10 maiores perigos”) e de não orientar os consumidores sobre os cuidados a serem tomados. Um dos avanços em relação aos acordos sobre OGMs foi alcançado somente no final do ano passado, quando a Organização Mundial do Comércio assinou o Protocolo de Biossegurança em Montreal, Canadá. Esse documento define a disciplina do comércio internacional de produtos transgênicos, exigindo de alguns países provas suficientes sobre a segurança para o meio ambiente e para a saúde humana. Até então, a produção de transgênicos não seguia essas regras.

Vírus

Os avanços que foram conseguidos na química, física e na biologia molecular, desde 1960, revolucionaram o estudo das viroses. A eletroforese em gel, por exemplo, forneceu um profundo entendimento da composição protéica e nucléica dos vírus. O progresso feito na física dos cristais forneceu análises mais detalhadas, com difração de raios X, das estruturas virais. Aplicações da biologia celular e bioquímica ajudaram a determinar como as viroses usam as células hospedeiras para sintetizar seus ácidos nucléicos e suas proteínas. Esta revolução permitiu com que a informação genética codificada nos vírus - o que os capacita de reproduzir, sintetizar proteínas específicas e alterar funções celulares - fosse estudada. De fato, a relativa simplicidade da estrutura química dos vírus tem os tornado uma ferramenta experimental para o estudo de certos processos e eventos biológicos.
O QMCWEB apresenta o vírus: o que é, como causa infecção e as novas 
armas químicas para o combate destas moléstias.

Reino Fungi / Filos

O Reino Fungi é monofilético, constituído por quatro filos distintos, sendo eles Chytridiomyota, Zygomycota, Ascomycota e Basidiomycota. Os fungos têm forma de vida bem distinta dos outros seres vivos e, atualmente, está claro que as únicas características em comum com as plantas são a natureza séssil e a forma de crescimento multicelular. O glicogênio é o principal polissacarídeo de reserva nos fungos, assim como nos animais e nas bactérias. A parede celular é constituída de quitina, também encontrada no exoesqueleto dos insetos. Todos os fungos apresentam envoltório nuclear persistente durante a divisão celular.

Existem duas formas de crescimento básicas: multicelulares filamentosas, predominantes no reino, e unicelulares. Os filamentos são denominados hifas, e o conjunto de hifas é denominado micélio. Todos os fungos são heterótrofos, agindo como sapróbios, parasitas ou simbiontes mutualistas. Os fungos liberam enzimas que digerem o alimento no meio extracelular e a absorção dos nutrientes é realizada principalmente pelo ápice da hifa e/ou nas proximidades dessa região. Alguns fungos, principalmente leveduras, obtêm energia por meio da fermentação. O ciclo de vida dos fungos apresenta meiose zigótica, à exceção do filo Chytridiomycota, fazendo com que a única fase diplóide seja representada pelo próprio zigoto. Nos fungos, é usual a utilização dos termos esporos sexuados e assexuados, embora os esporos sempre realizem reprodução assexuada e os gametas reprodução sexuada. Tal definição se refere à origem dos esporos, quando de origem numa divisão meiótica, são denominados esporos sexuados, e quando de origem numa divisão mitótica, são denominados esporos assexuados.

Os fungos são ecologicamente importantes como decompositores, têm importância nas áreas médica e econômica, destacando-se como pragas, patógenos e produtores de metabólitos.

• Chytridiomycota
• Zygomycota
• Ascomycota
• Basidiomycota
• Leveduras
• Fungos Conidiais
• Líquens
• Micorrizas 

Replicação do DNA

A replicação do DNA é semi-conservativa, cada uma das fitas serve como molde para a construção de uma nova molécula. Esse processo permite que a informação genética (seqüência de nucleotídeos) seja copiada de modo extremamente simples e eficiente.

            Em condições normais a dupla hélice de DNA é muito estável, por exemplo, apenas em temperaturas muito altas (próximas a 100⁰ C) as pontes de hidrogênio são desfeitas e as fitas complementares se separam. Porém, a transferência de informação genética, seja através de replicação (transferência de informação de uma molécula de DNA para outra) ou de transcrição (transferência de informação de uma molécula de DNA para uma molécula de RNA) depende da separação das fitas complementares. É necessário que a dupla hélice seja desfeita, que as bases sejam expostas para formação da nova fita complementar. As cadeias de DNA separadas (em fita simples) constituem as fitas moldes para o processo de replicação.

O DNA

O DNA (ácido desoxirribonucléico) é a parte mais importante de cada célula. Ele contém informações vitais que passam de uma geração à outra. O DNA coordena sua fabricação, assim como a de outros componentes das células, como as proteínas. Pequenas alterações do DNA podem ter conseqüências graves, e a sua destruição leva à morte celular.

Mudanças no DNA das células em organismos multicelulares produzem variações nas características da espécie. Durante muito tempo, a seleção natural age sobre essas variações para desenvolver ou mudar a espécie. A presença ou ausência da evidência de DNA em uma cena de crime poderia significar a diferença entre uma sentença de culpa ou absolvição. O DNA é tão importante que o governo dos Estados Unidos gastou muito para mapear a sequência de DNA no genoma humano na esperança de compreender e descobrir curas para muitas doenças genéticas. Finalmente, do DNA de uma célula, podemos clonar um animal, uma planta ou, quem sabe no futuro, até um ser humano.

Mas o que é DNA? Onde é encontrado? O que o torna tão especial? Como ele funciona? Nesse artigo, trataremos em detalhe da estrutura do DNA e explicaremos como ele se compõe e como determina todas as suas características. Primeiro, vamos analisar como o DNA foi descoberto.

O DNA é um ácido nucléico. Os ácidos nucléicos foram originalmente descobertos em 1868 por Friedrich Meischer, um biólogo suíço, que isolou o DNA das células do pus em bandagens. Embora Meischer suspeitasse que os ácidos nucléicos pudessem conter informações genéticas, ele não tinha como confirmar sua idéia.

Em 1943, Oswald Avery e seus colegas na Rockefeller University, mostraram que alterações no DNA de uma bactéria como o Streptococcus pneumoniae poderia transformar bactérias não infecciosas em infecciosas. Esses resultados indicaram que o DNA era a parte da célula que guardava as informações sobre suas características. O papel das informações do DNA foi melhor estudado em 1952, quando Alfred Hershey e Martha Chase demonstraram que para produzir novos vírus, um vírus bacteriófago injetou DNA, não proteína, na célula hospedeira.

Então, os cientistas criaram a teoria sobre o papel informativo do DNA, mas ninguém sabia como essas informações eram codificadas e transmitidas. Muitos cientistas achavam que a estrutura da molécula era importante para esse processo. Em 1953, James D. Watson e Francis Crick desvendaram a estrutura do DNA na Cambridge University. A história foi descrita no livro de James Watson "A dupla espiral" e levada às telas no filme "The Race for the Double Helix". Basicamente, Watson e Crick usaram as técnicas e os dados de modelagem molecular de outros pesquisadores (incluindo Maurice Wilkins, Rosalind Franklin, Erwin Chargaff e Linus Pauling) para decifrar a estrutura do DNA. Watson, Crick e Wilkins receberam o Prêmio Nobel de Medicina pela descoberta da estrutura do DNA (Franklin, que foi a colaboradora de Wilkins e forneceu uma peça chave dos dados que revelou sua estrutura a Watson e Crick, faleceu antes de o prêmio ser entregue).

A seguir, falaremos da estrutura do DNA.

Embalagens vão ser mais seguras e comestíveis

Inovação portuguesa chega ao mercado mundial

2011-08-02

José Teixeira, coordenador nacional do projecto.

Imagine uma camada natural finíssima à volta de uma maçã, que aumenta a qualidade, segurança e durabilidade do alimento, que é comestível e que até indica se o produto sofreu alterações.

A inovação, que chega ao mercado a médio prazo, aplica a nanotecnologia às embalagens e está a ser desenvolvida no âmbito do projecto internacional Nanopacksafer, explica José Teixeira, coordenador nacional e investigador do Instituto para a Biotecnologia e Bioengenharia/Centro de Engenharia Biológica (IBB/CEB) da Universidade do Minho.

O projecto pretende desenvolver embalagens alimentares com melhores propriedades antimicrobianas, mecânicas e térmicas, através de nano-revestimentos edíveis (protecção comestível), filmes não-edíveis e nano-partículas.

Os dispositivos permitirão também a monitorização efectiva das propriedades do alimento. Por exemplo, será possível verificar facilmente a qualidade do peixe, do queijo ou da fruta através de "sinais" de nanossensores incorporados no próprio revestimento. A camada finíssima poderá também ser comestível sem que ocorram alterações no sabor dos alimentos.

Queijo com uma embalagem inteligente.

José Teixeira realça que estas embalagens inteligentes funcionais vão aumentar a protecção da comida e prolongar o seu ciclo de vida. Será possível o controlo da atmosfera interna do invólucro, a libertação controlada de moléculas (nanoaditivos bioactivos) com actividade antimicrobiana, antioxidante ou de captura de oxigénio, bem como o uso de nano-hidrogeis poliméricos que libertam determinados ingredientes em resposta às condições ambientais.

O Nanopacksafer está a ser desenvolvido pelas universidades do Minho (IBB/CEB e Centro de Física), Aveiro, Vigo, País Basco, Complutense de Madrid e Centro de Investigação Valenciano IATA-CSIC. “A utilização desta tecnologia está em forte expansão e temos recebido interesse de várias empresas e instituições”, vinca o investigador da UMinho. A nanotecnologia aplicada a embalagens na indústria alimentar representou 150 milhões de dólares em 2002 e deve rondar os 20 mil milhões de dólares em 2012.

“A segurança alimentar é um tema da maior importância na sociedade actual”, sublinha José Teixeira, para acrescentar: “Apesar dos grandes desenvolvimentos na área, os custos materiais e humanos associados continuam muito elevados; além disso, os consumidores querem, cada vez mais, produtos naturais e minimamente processados. A nanotecnologia tornou-se, por isso, fundamental para desenvolver tecnologias/processos e responder aos desafios da indústria e dos cidadãos”.

Manga com nanorevestimento.

José Teixeira licenciou-se e doutorou-se pela Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, onde foi professor de 1980 a 1993, tendo daí transitado para a UMinho. É professor catedrático desde 2001 e director do Departamento de Engenharia Biológica (DEB) da UMinho.

Centra a sua investigação nas áreas da tecnologia da fermentação e tecnologia alimentar. Foi responsável de 21 projectos de investigação, cinco deles europeus, publicou 230 artigos em revistas, vários capítulos e livros e é co-editor dos livros «Reactores Biológicos-Fundamentos e Aplicações» e «Engineering Aspects of Milk and Dairy Products». Preside a Sociedade Portuguesa de Biotecnologia.