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Ômicas e domesticação sintética de características  específicas da biodiversidade brasileira direcionando conservação, engenharia e economia

O INCT-BioSyn foi criado e financiado pelo Ministério da Ciência e Tecnologia e Inovação do Brasil. As instituições envolvidas incluem a EMBRAPA, a Fiocruz e o Instituto Tecnológico Vale e atuarão em estreita colaboração com a Universidade de Brasília, a Universidade de Campinas e a UMIP GenClima.
 

Foto: Jardim de Maytrea, Parque Nacional da Chapada dos Veadeiros

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fibra sintética da teia de aranha

A base do conhecimento, incluindo a sinergia das ciências naturais e a inteligência artificial, constituem o fundamento do BioSyn. Tecnologias desenvolvidas incluem portas lógicas artificiais e dispositivos de memória e implementações de lógica celular e portões complexos exigiram a camada de circuitos genéticos; utilização de sistemas baseados em recombinases sintéticas, para integração de lógica combinatória e memória em células vivas; Sistemas biológicos sintéticos, a partir do desenho e construção de genomas mínimos, para a produção de insumos biológicos inovadores com alto desempenho; Células sintéticas capazes de atuar como biosensores para o desempenho de funções específicas e prospecção em resposta a estímulos externos bióticos e/ou abióticos; biosensores físicos (base em grafeno) e genéticos; Cosméticos inovadores utilizando como polímero base proteínas sintéticas de seda de aranha da biodiversidade; produção de “biochassi” de plantas, como uma variedade de soja tropical de alto desempenho para a precisa engenharia de proteínas e óleos; Produção de vacuolos sintéticos proteicos utilizando sistemas livres de células; sistemas microfluídicos para a produção de estruturas lipossômicas monodispersas e complexas, projetadas para uma ampla gama de aplicações; desenho, construção e engenharia de genomas sintéticos.

Tecnologias e plataformas tecnológicas

A atividade da INCT BioSyn resultará no desenvolvimento e domínio de tecnologias na fronteira do conhecimento e plataformas tecnológicas, como prova de conceito, para a incorporação na indústria da biotecnologia e desenvolvimento de produtos inovadores.

A Plataforma de Biologia Sintética, constitui uma interface avançada e inovadora, baseada no conhecimento da genética e física nanomolecular para o desenvolvimento de unidades básicas, peças e circuitos biológicos funcionais, úteis para as áreas multidisciplinares do conhecimento. A plataforma de engenharia de função genética está focada no aprimoramento da forma e eficácia da introdução direta de genes nos genomas de interesse. Dependerá da engenharia precisa de genomas e rotas metabólicas de sistemas biológicos. A plataforma aplicada de aplicações genéticas representa a interface entre o conhecimento disponível e suas aplicações práticas.

Educação e divulgação da ciência

Uma forte ênfase é atribuída ao treinamento de recursos humanos. Estudantes de graduação, pós-graduação e pós-doutorado de diferentes instituições, participarão em todas as etapas dos projetos. Serão disponibilizados materiais para a “comunicação pública”, que poderão ser utilizados com distritos escolares, direcionados ao ensino primário e secundário, bem como iniciativas de divulgação de biologia sintética em atividades sociais. O envolvimento de jovens pesquisadores é um objetivo fundamental do projeto.

Conservação e uso sustentável da biodiversidade

A tecnologia do DNA recombinante constitui a base para a domesticação sintética de características da biodiversidade. Estudos envolvem biologia sintética imitando a produção de características específicas em organismos procariotos e eucariotos. Essa abordagem constitui uma opção sustentável e viável para a conservação e desenvolvimento de processos de valor agregado e produtos da biodiversidade.