Células vegetais e plantas como biorreatores

Células vegetais e plantas como biorreatores

Alunos e alunas do curso de Biotec Veg ta FFLRH - USP, que tal praticarmos o conteúdo apresentado na aula de hoje? Serão 5 (cinco) perguntas no formato Certo ou Errado! Vale muitos pontos na carreira de sucesso como os próximos profissionais de Biotecnologia!

Imagem de perfil user: Samantha Christine Santos
1
Biotecnologia vegetal e o COVID-19

Pesquisadores do Centro de Pesquisa em Genômica Agrícola (CRAG – Centre for Research in Agricultural Genomics) em Barcelona estão empenhados em produzir antígenos para SARS-CoV-2 que possam ser utilizados como vacina. María Coca e Juan José López-Moya são especialistas em biotecnologia vegetal e virologia, respectivamente. Juntos, eles já produziram um composto ativo antifúngico utilizando plantas de Nicotiana benthamiana e o plasmídeo viral. Agora, estão empenhados em utilizar a mesma tecnologia para produção de antígenos para o SARS-CoV-2, tanto em tabaco quanto em alface. Segundo López-Moya, uma vez que o sistema tenha sido desenvolvido e validado, poderia ser implementado facilmente para produção do antígeno em larga escala.

Biotecnologia vegetal e o COVID-19 Pesquisadores do Centro de Pesquisa em Genômica Agrícola (CRAG – Centre for Research in Agricultural Genomics) em Barcelona estão empenhados em produzir antígenos para SARS-CoV-2 que possam ser utilizados como vacina. María Coca e Juan José López-Moya são especialistas em biotecnologia vegetal e virologia, respectivamente. Juntos, eles já produziram um composto ativo antifúngico utilizando plantas de Nicotiana benthamiana e o plasmídeo viral. Agora, estão empenhados em utilizar a mesma tecnologia para produção de antígenos para o SARS-CoV-2, tanto em tabaco quanto em alface. Segundo López-Moya, uma vez que o sistema tenha sido desenvolvido e validado, poderia ser implementado facilmente para produção do antígeno em larga escala.

Errado
Certo
2
Há duas forma de produzir proteínas de interesse a partir de vegetais: transformação estável do material genético nuclear ou do cloroplasto (utilizando agrobacterium** ou o processo conhecido como biobalística), e expressão transiente de genes através da agrobacterium de ou vírus que infectam vegetais.

Expressão transiente: É a mais comum. Pode ser utilizada em uma série de espécies vegetais. A síntese da proteína recombinante é contínua durante todo ciclo de vida do vegetal, já que o transgene é incorporado ao material genético da planta e multiplicado durante o processo de divisão celular.
Transformação estável: Nesse caso o transgene é expresso por um breve período de tempo, não sendo constante durante toda a vida da planta. Geralmente é utilizada na verificação da eficiência (da inserção e da expressão do gene) da construção do gene utilizado na transformação e sua efetividade na produção da proteína de interesse.

Há duas forma de produzir proteínas de interesse a partir de vegetais: transformação estável do material genético nuclear ou do cloroplasto (utilizando agrobacterium** ou o processo conhecido como biobalística), e expressão transiente de genes através da agrobacterium de ou vírus que infectam vegetais. Expressão transiente: É a mais comum. Pode ser utilizada em uma série de espécies vegetais. A síntese da proteína recombinante é contínua durante todo ciclo de vida do vegetal, já que o transgene é incorporado ao material genético da planta e multiplicado durante o processo de divisão celular. Transformação estável: Nesse caso o transgene é expresso por um breve período de tempo, não sendo constante durante toda a vida da planta. Geralmente é utilizada na verificação da eficiência (da inserção e da expressão do gene) da construção do gene utilizado na transformação e sua efetividade na produção da proteína de interesse.

Certo
Errado
3
Fotossíntese artificial

No interior das células vegetais, existem organelas celulares chamadas cloroplastos. No seu interior, as moléculas de clorofila estão organizadas nos tilacóides, local onde a fotossíntese começa. O conjunto de reações para produzir glicose termina no estroma, que podemos dizer que é parte líquida/gel no interior do cloroplasto.

Além da clorofila, há muitas enzimas e rotas enzimáticas envolvidas na produção de glicose.

Cloroplastos artificiais foram criadas a partir de microfluídos com água suspensa em óleo, e, cloroplastos híbridos foram capazes de assimilar o carbono do C02 e transformá-lo na glicose. O processo foi mais eficiente que a fotossíntese natural, por não envolver as reações químicas da fotorrespiração, conjunto de reações que acabam desperdiçando energia.

Fotossíntese artificial No interior das células vegetais, existem organelas celulares chamadas cloroplastos. No seu interior, as moléculas de clorofila estão organizadas nos tilacóides, local onde a fotossíntese começa. O conjunto de reações para produzir glicose termina no estroma, que podemos dizer que é parte líquida/gel no interior do cloroplasto. Além da clorofila, há muitas enzimas e rotas enzimáticas envolvidas na produção de glicose. Cloroplastos artificiais foram criadas a partir de microfluídos com água suspensa em óleo, e, cloroplastos híbridos foram capazes de assimilar o carbono do C02 e transformá-lo na glicose. O processo foi mais eficiente que a fotossíntese natural, por não envolver as reações químicas da fotorrespiração, conjunto de reações que acabam desperdiçando energia.

Errado
Certo
4
O cultivo molecular em plantas pode ser um grande aliado na produção de vacinas e fármacos de forma segura e com baixo custo. 

Plantas já são sendo foco de pesquisa para servirem como fonte para a vacina da gripe, por exemplo. Hoje essa vacina é cultivada em ovos de galinha e leva meses para se desenvolver.

E também foram usadas plantas para fabricar anticorpos como os da terapia contra o câncer.

A obtenção de sequências genômicas de alta qualidade é necessária para entender e otimizar os genes, a quantidade e qualidade de compostos biofarmaceuticos produzidos através do cultivo molecular.

O cultivo molecular em plantas pode ser um grande aliado na produção de vacinas e fármacos de forma segura e com baixo custo. Plantas já são sendo foco de pesquisa para servirem como fonte para a vacina da gripe, por exemplo. Hoje essa vacina é cultivada em ovos de galinha e leva meses para se desenvolver. E também foram usadas plantas para fabricar anticorpos como os da terapia contra o câncer. A obtenção de sequências genômicas de alta qualidade é necessária para entender e otimizar os genes, a quantidade e qualidade de compostos biofarmaceuticos produzidos através do cultivo molecular.

Certo
Errado
5
O emprego de plantas como biofábricas engloba diferentes estratégias, e a escolha da estratégia deve priorizar as características do produto preferencialmente à plataforma. Dentre as plataformas disponíveis, o sistema de transformação plastidial oferece vantagens que vão além da economia e aumento da produtividade. Nesse sentido, características
como contenção do transgene no cloroplasto, devido à herança materna que evita dispersão pelo pólen, e efeitos pleiotrópicos mínimos, devido à compartimentalização celular dos produtos, favorecem estabilidade e biossegurança na produção. Características comerciais e alimentares da planta de alface, aliadas à grande concentração de cloroplastos presentes nas células foliares, fazem desta planta um alvo biotecnológico para produção de proteínas transplastômicas

O emprego de plantas como biofábricas engloba diferentes estratégias, e a escolha da estratégia deve priorizar as características do produto preferencialmente à plataforma. Dentre as plataformas disponíveis, o sistema de transformação plastidial oferece vantagens que vão além da economia e aumento da produtividade. Nesse sentido, características como contenção do transgene no cloroplasto, devido à herança materna que evita dispersão pelo pólen, e efeitos pleiotrópicos mínimos, devido à compartimentalização celular dos produtos, favorecem estabilidade e biossegurança na produção. Características comerciais e alimentares da planta de alface, aliadas à grande concentração de cloroplastos presentes nas células foliares, fazem desta planta um alvo biotecnológico para produção de proteínas transplastômicas

Certo
Errado
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