UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ – UESC DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E AMBIENTAIS - DCAA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO VEGETAL PROGRAMA DE DISCIPLINA CÓDIGO DISCIPLINA CAA662 Biotecnologia Vegetal: Tecnologia do DNA Recombinante CRÉDITOS Teóricos Práticos Total 4 4T CARGA HORÁRIA 60 60h PROFESSOR (A) Marcio Gilberto Cardoso Costa Assinatura: EMENTA Organização e expressão de genes em plantas; manipulação de ácidos nucléicos in vitro; estratégias de isolamento de genes de plantas; métodos de transformação genética de plantas; manipulação genética de plantas visando resistência a estresses bióticos e abióticos; aspectos éticos, legais e ecológicos da liberação e comercialização de plantas transgênicas. OBJETIVOS • Fornecer a fundamentação teórica necessária para a compreensão das principais técnicas empregadas na manipulação genética de plantas, suas potencialidades e aplicações; • Fornecer experiência na manipulação das técnicas mais comuns utilizadas no laboratório; • Reforçar os conceitos de pensamento científico, planejamento e análise de experimentos, leitura científica e apresentação de artigos científicos. METODOLOGIA Serão utilizadas aulas expositivas, atividades de dinâmica de grupo e estudos dirigidos, aulas práticas e seminários para discussão de artigos científicos. AVALIAÇÃO Estudos dirigidos (25%), seminários (25%), relatórios (25%) de aulas práticas e prova (25%). CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 1. Organização e Expressão de Genes em Plantas 1.1 DNA, cromatina e estrutura do cromossomo 1.2 Estrutura do gene e regulação da expressão gênica 1.3 Endereçamento de proteínas 1.4 Promotores heterólogos 1.5 Tamanho e organização dos genomas 2. Técnicas Básicas em Biologia Molecular 3. 4. 5. 6. 7. 8. 2.1. Extração de ácidos nucléicos 2.2. Eletroforese em gel de agarose 2.3. Southern, Northern e Western Blots (sondas moleculares) 2.4. Transformação de células hospedeiras 2.5. PCR Manipulação de Ácidos Nucléicos In Vitro 3.1. Enzimas de restrição 3.2. Métodos de ligação de DNA 3.3. Vetores de clonagem Estratégias de Isolamento de Genes de Plantas 4.1. Bibliotecas de DNA genômico e de cDNA 4.2. Estratégias de “screening” de bibliotecas 4.3. Clonagem baseada no padrão de expressão gênica diferencial 4.4. Clonagem baseada em mapeamento Análise e Modificação de Genes Clonados 5.1. Sequenciamento 5.2. Mutagênese Métodos de Transformação Genética de Plantas 6.1. Transformação genética mediada por Agrobacterium 6.2. Biobalística 6.3. Eletroporação de protoplastos 6.4. Vetores para transformação de plantas Manipulação Genética visando: 7.1. Resistência a herbicidas 7.2. Resistência a pragas e doenças 7.3. Resistência a estresses abióticos 7.4. Melhoria da produtividade e qualidade 7.5. Estudos funcionais de genes Princípios de Biossegurança 8.1. Normas de biossegurança e obtenção do CQB (certificado de qualidade em biossegurança) 8.2. Avaliação dos riscos de introdução de organismos geneticamente modificados (OGMs) no ambiente 8.3. Definição de riscos 8.4. Fluxo gênico 8.5. Regulamentação REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA Brasileiro, A.C.M; Carneiro, V.T.C. Manual de transformação genética de plantas. Brasília: Embrapa-SPI / Embrapa-Cenargen, 1998. 309 p. Brown, T. A. Gene cloning and DNA analysis: an introduction. 6th Edition. Wiley-Blackwell, 2010. 336 p. Buchanan, B.B.; Gruissem, W.; Jones, R.L. Biochemistry and molecular biology of plants. Rockville: American Society of Plant Biologists, 2002. 1367 p. Citovsky, V.; Kozlovsky, S.V.; Lacroix, B.; Zaltsman, A.; Dafny-Yelin, M.; Vyas, S.; Tovkach, A.; Tzfira, T. Biological systems of the host cell involved in Agrobacterium infection. Cellular Microbiology, v. 9, n. 1, p. 9-20, 2007. Gelvin, S.B. Agrobacterium-mediated plant transformation: the biology behind the “gene-jockeying” tool. Microbiology and Molecular Biology Reviews, v. 67, p. 16-37, 2003a. Gelvin, S.B. Improving plant genetic engineering by manipulating the host. Trends in Biotechnology, v. 21, p. 95-98, 2003b. Slater A.; Scott, N.; Fowler, M. Plant biotechnology: the genetic manipulation of plants. Oxford: Oxford University Press. 2003. 346 pp. Torres, A.C.; Caldas, L.S.; Buso, J.A. Cultura de tecidos e transformação genética de plantas. Vol 2. Brasília: Embrapa-SPI / Embrapa-CNPH, 1998. Torres, A.C.; Dusi, A.N.; Santos, M.D.M. dos. Transformação genética de plantas via Agrobacterium: teoria e prática. Embrapa Hortaliças, 2007. Zaha, A. Biologia Molecular Básica. Ed. Mercado Aberto, Porto Alegre. 1996. 336 p.