Introdução à Biotecnologia

Código

0101557

Créditos ECTS

6

Objetivos

A UC pretende dotar os estudantes de conhecimentos fundamentais e desenvolver aptidões e competências para o desempenho em biotecnologia.

Programa

A unidade curricular Introdução à Biotecnologia tem como objetivo proporcionar aos estudantes uma visão integrada, atual e aplicada da Biotecnologia, abordando os seus fundamentos conceptuais, principais áreas de aplicação e impacto científico, tecnológico e societal. O programa inicia-se com a definição e enquadramento da Biotecnologia, destacando a sua natureza interdisciplinar e o seu papel na resposta a desafios globais, como a saúde, a segurança alimentar, a sustentabilidade ambiental e a economia circular. São discutidos os principais ramos da Biotecnologia (vermelha, verde, branca e azul), com exemplos concretos das suas aplicações. Na área da Biotecnologia aplicada à saúde, são abordados temas como:

  • diagnóstico molecular e imunológico (PCR, qPCR, Western blot, ELISA),
  • medicina personalizada,
  • desenvolvimento de fármacos, vacinas e biofármacos,
  • utilização de organismos modelo em investigação biomédica, incluindo princípios éticos e os 3Rs da experimentação animal.

Estes conteúdos são contextualizados através de casos de estudo reais, nomeadamente na área do diagnóstico e da epidemiologia molecular. A unidade curricular explora ainda a Biotecnologia industrial (biotecnologia branca), com foco em:

  • microrganismos como fábricas celulares,
  • produção de enzimas e bioprodutos,
  • biocatálise,
  • valorização de resíduos e bioprocessos sustentáveis.

A Biotecnologia azul é abordada com particular ênfase, destacando o potencial dos recursos marinhos, nomeadamente microrganismos e algas, para a descoberta de compostos bioativos, enzimas extremófilas, aplicações na alimentação, cosmética, saúde e indústria. 

No domínio da Biotecnologia agrícola (biotecnologia verde), o programa inclui:

  • melhoramento genético de plantas,
  • culturas geneticamente modificadas,
  • biofertilizantes e biopesticidas,
  • contributo da biotecnologia para a segurança alimentar,
  • enquadramento regulamentar e desafios éticos associados.

Ao longo do semestre, é também discutido o impacto económico, social e regulatório da Biotecnologia, incluindo políticas europeias, inovação, transferência de tecnologia e empreendedorismo em biotecnologia, com especial atenção ao contexto regional dos Açores.

As aulas estão organizadas de forma integrada, combinando componentes teóricas, analíticas e práticas, segundo a seguinte estrutura:

  • 90 minutos de aulas teóricas, dedicadas à exposição e discussão dos conceitos fundamentais e das principais áreas de aplicação da Biotecnologia;
  • 30 minutos dedicados à análise e discussão de casos de estudo, permitindo a aplicação dos conhecimentos teóricos a situações reais, promovendo o pensamento crítico e a integração de conteúdos;
  • 120 minutos de aulas práticas, orientadas para o contacto direto com técnicas laboratoriais, metodologias experimentais e exemplos práticos de aplicação biotecnológica, reforçando a ligação entre teoria e prática.

A abordagem pedagógica visa desenvolver não só conhecimentos científicos fundamentais, mas também competências analíticas, experimentais e críticas essenciais à formação em Biologia e Biotecnologia.

 

Métodos de Ensino

A unidade curricular recorre a uma metodologia de ensino integrada, combinando aulas teóricas, sessões de análise de casos de estudo e aulas práticas laboratoriais, de forma articulada e coerente com os objetivos de aprendizagem definidos. As aulas teóricas têm carácter expositivo e interativo, destinando-se à apresentação e sistematização dos conceitos fundamentais da Biotecnologia e das suas principais áreas de aplicação. Os casos de estudo apresentados depois dos conceitos teóricos, baseadas em trabalhos científicos desenvolvidos no grupo de Biotecnologia, visam a consolidação e contextualização dos conteúdos, promovendo a análise crítica de dados científicos e a compreensão da sua relevância em contextos reais de investigação e aplicação biotecnológica.

As aulas práticas laboratoriais, alinhadas com os conteúdos lecionados nas aulas teóricas, têm como objetivo dotar os estudantes de ferramentas conceptuais e metodológicas que lhes permitam aplicar os conhecimentos adquiridos, interpretar resultados experimentais e compreender os princípios subjacentes às principais técnicas utilizadas em Biotecnologia.

Bibliografia

Bibliografia geral / Enquadramento da Biotecnologia
1. Thieman, W. J., & Palladino, M. A. (2019). Introduction to Biotechnology (4.ª ed.). Pearson Education.
2. Godbey, W. T. (2014). An Introduction to Biotechnology. Woodhead Publishing / Elsevier.
3. Smith, J. E. (2009). Biotechnology (5.ª ed.). Cambridge University Press.

Bibliografia Complementar – Biotecnologia da Saúde
4. van Dijk, E. L., Jaszczyszyn, Y., Naquin, D., & Thermes, C. (2018). The third revolution in sequencing technology. Trends in Genetics, 34(9), 666–681. https://doi.org/10.1016/j.tig.2018.05.008
5. Stratton, M. R., Campbell, P. J., & Futreal, P. A. (2009). The cancer genome. Nature, 458, 719–724. https://doi.org/10.1038/nature07943
6. Zhang, Y., et al. (2022). Advances in molecular diagnostics and personalized medicine. Clinical Chemistry, 68(5), 613–628. https://doi.org/10.1093/clinchem/hvac022


Bibliografia Complementar – Biotecnologia Industrial / Branca
7. Erickson, B., Nelson, J. E., & Winters, P. (2012). Perspective on opportunities in industrial biotechnology. Biotechnology Journal, 7(2), 176–185. https://doi.org/10.1002/biot.201100069
8. Singh, R., Kumar, M., Mittal, A., & Mehta, P. K. (2016). Microbial enzymes: Industrial progress in the 21st century. 3 Biotech, 6, 174. https://doi.org/10.1007/s13205-016-0485-8


Bibliografia Complementar – Biotecnologia Azul / Marinha
9. Fabris, M., et al. (2020). Emerging technologies in algal biotechnology: Toward the establishment of a sustainable, algae-based bioeconomy. Frontiers in Plant Science, 11, 279. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.00279
10. Zhang, H., et al. (2025). Insights into microalgal biotechnology: Current applications, key challenges, and future prospects. Journal of Environmental Management, 394, 127263. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2025.127263
11. Hu, L., Zhou, Y., Gong, Y., et al. (2025). Microalgal proteins for a circular bioeconomy: Nutritional, material, and chemical valorization. Bioresource Technology, 436, 133049. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2025.133049


Bibliografia Complementar – Biotecnologia Agrícola / Verde
12. Chen, K., Wang, Y., Zhang, R., Zhang, H., & Gao, C. (2019). CRISPR/Cas genome editing and precision plant breeding. Trends in Plant Science, 24(9), 843–860. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2019.06.006
13. Mishra, J., et al. (2020). Biofertilizers and biopesticides for sustainable agriculture. Journal of Cleaner Production, 256, 120372. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120372


Biotecnologia, Sociedade e Regulação
14. European Commission (2022). A new European strategy for a sustainable and circular bioeconomy. Publications Office of the European Union.
15. OECD (2023). Biotechnology and the bioeconomy: Policy insights and future directions. OECD Publishing.

Método de Avaliação