Revisão Biotecnologia Vegetal

Aula 1 - Genoma

• Pesquisa genômica

• Genômica estrutural e funcional

• Mapeamento de genes, sequenciamento, expressão (Transcriptômica e proteômica)
  

• Transposons e retrotransposons

• Corta e cola / Copia e cola
• Independente de homologia / Codifica transcriptase reversa
  

• Aneuploidia e poliploidia

• Aneu → Número ímpar de cromossomo

• Perda de um ou trissomia

• Poli → Cópias de extensas porções do DNA ou todo o genoma

• Aumento de tamanho e pequenas variações nas sequências
• Aumenta a chance de uma espécie suportar ou sucumbir a uma condição
• Geralmente maior desenvolvimento que diplóides, estéreis e aumento de componentes químicos
  

• Genoma dos cloroplastos

• DNA circular ou linear
• Cadeia dupla
• [pic 1]Varia entre 120 a 180kb
• Herança

• Materna → Plantas cultivadas
• Biparental → Angiospermas não cultivadas
• Paterna → Gimnospermas

• Par de regiões repetidas e invertidas → IRA e IRB
• Codifica enzimas ligadas a
  fotossíntese, tRNA e rRNA e não codifica todas as
  moléculas necessárias para o metabolismo da
  organela
  

• Genoma das mitocôndrias

• Várias moléculas circulares
• Haplóide → Herança materna

• Genes housekeeping são transcritos por todas os tipos celulares e codificam proteínas com funções gerais → Metabolismo energético, citoesqueleto, histona e polipeptídeos ribossomais
  
• Organismo modelo → Espécie estudada para o entendimento de fenômenos biológicos, visando expandir este entendimento para outros organismos
  
• Características de um organismo modelo

• Tamanho reduzido
• Ciclo de vida reduzido –curto tempo de geração cerca de 6 semanas
• Alta acessibilidade
• Genoma pequeno
• Fácil manipulação
• [pic 2]Conservação dos mecanismos bioquímicos e fisiológicos
  

• Famílias gênicas

• Conjunto de dois ou mais loci com sequências de DNA
• Originárias do mesmo DNA ancestral

• Genes parálogos e ortólogos
  

• Categorias de genes envolvidos em respostas a estresses abióticos

• Envolvidos na cascata de sinalização e no controle transcricional
• Funcionam diretamente na proteção de membranas e proteínas
  

• DNA de transferência ou T-DNA

• DNA contido em um vetor plasmidial que possui potencial de induzir tumores em plantas. Possui genes codificantes de diversos hormônios vegetais, como auxina e citocinina

Aula 2 - Melhoramento genético

• Conceitos de melhoramento genético vegetal

• Melhoramento tradicional → Cruzamento de plantas com características desejadas e seleção de progênie com melhor desempenho e/ou combinações de traços melhorados.
• Melhoramento não convencional (Engenharia genética) → Manipulação do genótipo ao nível da sequência de DNA, e da introdução de novos genes
  

• Características de plantas domesticadas

• Perda de dormência de sementes
• Aumento do tamanho de frutos e sementes
• Mecanismos de dispersão ineficientes (Ex vagens indeiscentes)
• Hábito de crescimento mais compacto
• Maior uniformidade
• Redução de substâncias tóxicas
• Aumento do número de sementes e de flores por inflorescência ou inflorescência
• Resistência a pragas e patógenos
• Adaptação a diferentes condições ambientais
• Espécies monóicas
  

• Agricultura moderna e tradicional

• Moderna → Conduzida de maneira tecnificada e estruturada. Aumentar a produtividade e abastecer diversos mercados
• Tradicional → Realizada em pequenas propriedades, subsistência das famílias
  

• Melhoramento genético

• Linhagem selvagem → Alto grau de heterozigose, ampla base genética, elevado grau de adaptabilidade
• Linhagem  melhorada geneticamente → Alto grau de homozigose, estreita base genética, adaptabilidade a condições pré determinadas
  

• Conceitos importantes

• Variedade → Variações naturais do genótipo de determinada espécie que ocorrem nos ecossistemas de ocorrência
• Variedade crioula/local → Seleção e cruzamento natural realizada pelos agricultores ao longo de muitas gerações
• Cultivar → Planta cultivada que corresponde a um determinado genótipo e fenótipo selecionado, que recebeu um nome único que é devidamente registrado
• Endogamia → Sistema de cruzamento que promove o aumento de homozigose
• Híbrido → Resultado do cruzamento entre duas linhagens puras (homozigose) de uma mesma espécie
  

• Objetivo do melhoramento genético vegetal

• Aumento da produção (Beterraba e acelga)
• Tolerância ao clima e outros fatores ambientais (Soja/ Glycine max)
• Uniformidade
• Aumento da resistência à patógenos e pragas (Tomate)
• Melhoria da qualidade (Lupinus albus [Tremoço] melhoria da palatabilidade de grãos - alcalóides) / (Aumento da qualidade nutricional do feijão)
• Novidades (Colza → Canola / Redução do teor de ácido erúcico , glucosinolatos e de gorduras saturadas.) / (Algodão colorido)
• Obtenção de cultivares para colheita mecanizada
• Precocidade
  

• Emasculação - Removem as anteras antes que amadureçam e liberam o pólen (ainda no botão floral). Em seguida, o estigma é protegido depois da aplicação do pólen, de outra planta.

Bactéria	Função
Agrobacterium tumefaciens estirpe CP4	Gene EPSPS - Glifosato (Via do chiquimato)
Narcissus pseudonarcissus e Erwinia uredovora	Biossíntese de betacaroteno (Via de síntese do Licopeno)
Bacillus thuringiensis	Proteína Bt (Gene Cry)
Agrobacterium tumefaciens	Construção genética

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