TRANSGÊNIA
MACHADO, J. R. A.
MELO, B.
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1. INTRODUÇÃO |
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2. A TÉCNICA |
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3. MÉTODOS DE TRANSFORMAÇÃO DE PLANTAS |
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3.1.
TRANSFORMAÇÃO MEDIADA POR Agrobacterium
tumefaciens |
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3.2.
TRANSFORMAÇÃO POR BIOBALÍSTICA |
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3.3.
TRANSFORMAÇÃO POR ELETROPORAÇÃO DE PROTOPLASTOS 3.4.
TRANSFORMAÇÃO POR MICROINJEÇÃO 3.5.
TRANSFORMAÇÃO DIRETA |
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4. SITUAÇÃO ATUAL DOS TRANSGÊNCIOS NO MUNDO 5. VARIEDADES DE TRANSGÊNICOS CULTIVADOS MUNDIALMENTE 6. PERSPECTIVAS 7. ROTULAR OU NÃO ALIMENTOS TRANSGÊNICOS 8. GLOSSÁRIO 9. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA |
1. INTRODUÇÃO
Antes de falar em organismos geneticamente
modificados alguns conceitos relacionados com o tema biotecnologia devem se r
entendidos.
Segundo
Borém, 2001 biotecnologia é o desenvolvimento de processos biológicos ,
utilizando-se a técnica de DNA recombinante, a cultura de tecidos e outros.
Pode-se ser também o uso industrial de
processos de fermentação de leveduras para produção de álcool ou cultura de
tecidos para extração de produtos secundários. E ainda um processo tecnológico
que permite a utilização de material biológico para fins industriais.
A
biotecnologia como descrita anteriormente tem amplo espectro de utilização,
porém nesta revisão será enfatizada a biotecnologia na agricultura.
O
fato da biotecnologia representar uma mudança nos paradigmas convencionais da
agricultura, tem levado a uma grande polêmica. Talvez devido a sua recente
existência algumas dúvidas ainda trazem receios quanto a sua utilização
(Ferreira Filho, 2001).
A
aproximadamente 200 atrás Malthus publicou um estudo onde mostrava a sua
preocupação com o crescimento populacional e o desenvolvimento agrícola. Ele
argumentou que o fornecimento de alimento não seria capaz de acompanhar o
crescimento populacional no planeta Terra. A preocupação com esta previsão está
presente em muitos encontros internacionais, onde cientistas discutem as
soluções dos problemas da humanidade, tais como guerras, pobreza, doenças,
ignorância, diferenças sociais e a própria superpopulação. Dentre as possíveis
soluções estão, a educação dos fazendeiros, as técnicas de manejo e uso do
solo, o sistema de crédito agrícola, a extensão agrícola, os sistemas de
irrigação e o uso de agrotóxicos e fertilizantes. No entanto, mesmo com toda
essa tecnologia, estima-se que cerca de um bilhão de pessoas ainda sofram
desnutrição no mundo atual (Barros e Moreira, 2001).
Tomando
o Brasil como exemplo, a produção média nos últimos 20 anos mais do que dobrou,
passando de 39 milhões de toneladas em 1979 para 84 milhões de toneladas em
2000, esse crescimento deve-se basicamente a elevação da produtividade e a
expansão agrícola para novas áreas (Borém, 2001).
A
melhoria da qualidade dos alimentos, quanto aos níveis nutricionais, para
homens e animais domésticos e a criação de variedades tolerantes a deficiências
de nutrientes e ao stress do ambiente, representam a grande perspectiva do uso
da biotecnologia na agricultura (Barros e Moreira, 2001).
A
transferência específica de genes que controlam características, também
específicas, de um organismo para outro é denominada engenharia genética e pode
ser utilizada na transferência desses genes, mesmo em organismos filogeneticamente
distantes produzindo os organismos geneticamente modificados (OGMs).
Em
1983 foi obtida a primeira planta transgênica, aumentando a partir daí as
pesquisas e os esforços nesta área. Atualmente cerca de 30.000 experimentos de
campo já foram realizados com plantas transgênicas, com mais de 60 culturas,
dez características e 45 países, dos 72% foram conduzidos nos EUA e Canadá
(Cirino, 2000).
Com
o advento das técnicas de transgênia surgiram algumas preocupações com a
biossegurança e a bioética.
De
acordo com Cirino, 2000 biossegurança tem por finalidade prevenir os riscos
potenciais à saúde humana animal e ao meio ambiente, quanto a utilização de OGMs.
É unãnime entre melhoristas de plantas, ambientalistas, pesquisadores e a
sociedade em geral a necessidade da regulamentação a nível das atividades
desenvolvidas, os testes e a própria liberação comercial de um organismo
transgênico.
A
regulamentação do uso engenharia genética e a liberação para cultivo de OGMs,
já foi estabelecida em vários países, inclusive o Brasil.
Em
29 de maio de 1995 a Medida Provisória nº 1015 sancionou a Lei nº 8.974 de 5 de
janeiro de 1995 implementando a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança
(CTNBio) a qual passou a integrar a estrutura do Ministério da Ciência e Tecnologia.
Esta Comissão tem como propósito avaliar os riscos da utilização de
transgênicos no Brasil (Borém et al., 1998) Citado por por Borém e Giúdice,
2000).
Em 1998 a CTNBio emitiu laudo conclusivo de
biossegurança para a comercialização de soja transgênica resistente a herbicida
(Round up Ready), porém uma liminar da justiça barrou o início da venda de
sementes desta variedade, com alegação de que ainda restam dúvidas com relação
aos impactos desses alimentos sobre o meio ambiente. Esta preocupação é considerada
normal, principalmente na fases inicias de implantação do cultivo de OGMs; mas
a experiências de países que já regularizaram os transgênicos sugere que logo
estes produtos estarão fazendo parte da mesa dos consumidores brasileiros
(Borém e Giúdice, 2000).
É
importante ressaltar que a CTNBio conta com uma equipe de pesquisadores de
renome internacional e que são altamente qualificados para determinar os
verdadeiros riscos na utilização de transgênicos no Brasil.
Mais
de 40 milhões de hectares foram plantados com transgênicos, no ano agrícola de
2000, principalmente nos EUA, China,
Argentina Canadá, Austrália, México e Espanha. Os principais benefícios obtidos
com o uso de transgênicos são aumento da produtividade e da qualidade
nutricional e redução dos custos de produção. Os riscos são com o aumento na
capacidade invasora das plantas daninhas, efeitos nocivos sobre insetos
não-alvo e segurança alimentar. Acredita-se, no entanto, que no balanço
risco-benefício os riscos sejam controláveis e os benefícios sejam maiores
(Borém, 2001).
De
acordo com Monte Castro, 1998 é importante ressaltar que a biotecnologia e as
plantas transgênicas, vão além da tolerância a herbicida. Portanto deve-se
levar em consideração a nova geração de plantas que estão por vir e devemos
considerar que esta nova geração de características como: novos teores de
proteínas, novos teores e qualidades de açúcares, de ácidos graxos, materiais
que podem inclusive causar grandes mudanças no mercado. Nós imaginamos que
hoje, podemos Ter uma soja com 80% de teor de ácido oléico e isso melhora a
qualidade da fritura. Neste caso a soja usada para óleo no Brasil, só tem 20%,
podendo perder a competitividade, pensando por esse lado, temos que ficar
atentos para o risco de perdermos competitividade no mercado se não nos adequarmos às novas tecnologias. É importante desta
forma, alertarmos para os benefícios da biotecnologia e das plantas
transgênicas.
2. A TÉCNICA
Como mencionado anteriormente, os alimentos
transgênicos, são organismos que passaram por uma modificação genética através
das técnicas de engenharia genética (Pacheco, 1998).
O melhoramento genético convencional tem, a muito
tempo, modificado geneticamente as plantas cultivadas, por meio de cruzamentos;
no entanto estes cruzamentos só podem ser realizados entre espécies
filogeneticamente próximas, estreitando desta forma, a base genética dessas
plantas. Atualmente o melhoramento genético conta com a engenharia genética
para auxiliar, algumas das limitações que lhe são impostas.
Segundo Brasileiro e Cançado, 2000 a introdução do
transgene no genoma vegetal receptor ocorre de forma controlada e independente
da fecundação. Depois de incorporado ao genoma e alcançar a estabilidade de
expressão, este transgene passa a fazer parte do material genético da planta
sem alterar sua constituição genética global. Constituindo atualmente uma fonte
de variabilidade genética adicional que pode ser explorada no melhoramento
genético.
A
obtenção de plantas transgênicas baseia-se em três etapas. A primeira é a
obtenção do gene a ser incorporado, o qual é normalmente encontrado na natureza
e deverá ser isolado dos demais genes do organismo doador. Ele deve ser então
incorporado em vetor para se processar a transformação.
A
Segunda etapa consiste na técnica de introdução do gene na planta receptora.
Três são os principais métodos a transformação via Agrobacterium, biobalística e eletroporação.
Finalmente
a terceira e última etapa é dependente do poder de regeneração da célula em uma
nova planta, por meio de cultura de tecidos. Talvez esta última seja o fator
mais limitante, pois, de nada valeria se obter o gene e incorporá-lo na célula
receptora sem contudo estabelecer a regeneração da planta. As pesquisas com
reguladores de crescimento e cultura de tecidos vegetais, tem avançado
consideravelmente, conseguido fazer regenerar um número cada vez mais crescente
de espécies via cultivo in vitro, possibilitando a transformação genética
(Brasileiro e Cançado, 2000).
3. MÉTODOS DE TRANSFORMAÇÃO DE PLANTAS
Geralmente, são utilizados plasmídeos bacterianos
como vetores na clonagem do gene de interesse, para a transformação genética de
plantas. Os plasmídeos bacterianos são independentes do DNA cromossômico, capazes
de autoreplicação, por isso facilmente manipulados no processo de transformação
genética.
Há
também a necessidade de um gene marcador e um gene repórter. Os genes
marcadores, são utilizados na seleção e são responsáveis por codificar uma proteína
com atividade enzimática, ou para um produto, que irá conferir às células
transformadas da planta, resistência a um determinado substrato, esse gene
marcador permite que apenas as células transformadas cresçam em detrimento às
células não-transformadas.
Os
genes repórteres, são aqueles que codificam para uma proteína, geralmente com
atividade enzimática, cujo produto é facilmente detectável. Possibilitando a
identificação ou marcação das células transformadas sem eliminar as células
não-transformadas. Funcionando como gene complementar ao gene de seleção.
O
gene repórter mais utilizado atualmente é o que codifica para a enzima β-glucuronidase (GUS). Na presença
da enzima GUS, um substrato cromogênico, o X-Glu, forma um precipitado de cor
azul intensa no tecido transformado (Jefferson, 1987) Citado por (Brasileiro e
Cançado e, 2000). Confirmando de forma simples e rápida a transformação a
partir de um pequeno pedaço do tecido. O problema deste gene é na transformação
via agrobacterium, pois esta bactéria
pode expressar o gene GUS, mesmo estando este gene sob controle regulatório,
aparecendo, desta forma falsos positivos. Um outro gene repórter que pode ser
utilizado na tentativa de minimizar os problemas provenientes do gene GUS é o gfp, que é traduzido em uma proteína
fluorescente de cor azul. Nas fazes finais a seleção é com a própria proteína
ou enzima que foi introduzida.
O método de transformação depende da espécie
vegetal e do objetivo da transformação os quais serão empregados de acordo com
as vantagens de cada um.
3.1.
TRANSFORMAÇÃO MEDIADA POR AGROBACTERIUM
TUMEFACIENS
As agrobactérias são microorganismos que vivem no
solo e tem capacidade de penetrar em algumas espécies vegetais, principalmente
dicotiledôneas, causando doenças, que na maioria das vezes não gera danos
econômicos para a agricultura brasileira
Agrobacterium tumefaciens é uma
das cinco espécies do gênero Agrobacterium
que pode penetrar em plantas, principalmente nas dicotiledôneas, causando a
galha-da-coroa. Esta bactéria possui um plasmídeo indutor de tumor denominado
Ti, parte do qual é incorporado nas células da planta hospedeira, que passa a
produzir hormônios vegetais e opinas (compostos sintetizados para a nutrição da
bactéria). Outra bactéria do solo, Agrobacterium
rihizogenes, causadora da proliferação de
raízes secundárias no ponto de infecção tem sido também considerada
excelente vetor para transformação genética (Borém, 1998).
Mais
de 600 espécies vegetais são conhecidamente susceptíveis à infecção por A. tumefaciens e A. rihizogenes, sendo a maioria delas da classe das Angiospermas
dicotiledôneas e Gymnospermas e com raridade das Angiospermas monocotiledôneas
(Brasileiro, 1998) Citado por (Brasileiro e Cançado, 2000).
De
acordo com Brasileiro e Cançado, 2000 para se fazer a transformação genética
mediada por Agrobacterium tumefaciens
o plamídeo Ti é modificado, de forma que ele deixe de expressar genes
não-essênciais para transformação, por genes de interesse, transformando,
então, o plasmídeo Ti em um vetor natural de transformação de plantas. Essas
linhagens de Agrobacterium que
perderam todo, ou parte de seu T-DNA, passam a ser incapazes de produzir
tumores nas plantas hospedeiras (Zambryski et al., 1983) Citado por Brasileiro
e Cançado, 2000.
Na
transformação mediada por Agrobacterium
é necessário que a bactéria fique em contato com explantes, com potencial
regenerativo, como segmentos de folhas jovens, embriões zigóticos, entrenós,
cotilédones etc. A técnica consiste em colocar o explante na presença do vetor
de transformação (Agrobacterium)
contendo o gene de interesse onde eles são co-cultivados. As bactérias então
infectam o tecido vegetal iniciando o processo de transferência e transformação
do genoma da planta. A seguir o tecido é cultivado em meio de regeneração
contendo antibiótico para eliminação da Agrobacterium
e um agente seletivo para identificar as células transformadas. Essas plantas
transformadas são então, regeneradas in
vitro e posteriormente aclimatadas (Brasileiro e Cançado, 2000).
As
agrobactérias têm-se mostrado um vetor natural para transformação genética,
bastante eficiente para dicotiledôneas. Por ser uma metodologia fácil de ser
aplicada e de baixo custo a transformação via Agrobacterium tem sido a mais amplamente utilizada.
3.2. TRANSFORMAÇÃO POR BIOBALÍSTICA
Este
método foi desenvolvido por Sanford e colaboradores na Universidade de Cornell,
e foi designado biolística (biológico + balística = biolística) em razão da
alta velocidade imprimida aos microscópicos projéteis revestidos com DNA (Sanford,
1992) Citado por (Borém, 1998).
Essa
técnica consiste no uso de partículas diminutas (1,0 a 1,5 mm) de tungstênio ou
ouro, que são revestidas com DNA a ser transferido.
As
partículas podem ser acelerados por ar comprimido ( Hélio), onda de choque elétrico
e pólvora entre outros; com força suficiente para penetrarem na camada exterior
da parede das células de um tecido alvo, com isto, uma quantidade de DNA das
partículas localiza-se no núcleo das células do tecido utilizado, o qual passa
incorporar o novo DNA (Moreira et al., 1999). O aparelho responsável por gerar
a onda de choque é denominado de acelerador de micropartículas. Todo o processo
ocorre no interior de uma câmara sob vácuo, para evitar a desaceleração das
partículas causadas pelo ar.
É
uma técnica bastante versátil, pois permite além da transformação de um
genótipo, pode também ser utilizado para uma organela como a mitocôndria ou o
cloroplasto. É relativamente simples, rápida e não envolve muito investimento
de infra-estrutura e equipamentos. Uma das principais vantagens é a eficiência
na transformação de Gymnospermas e Angiospermas monocotiledôneas, o que não é
observado na transformação por meio de Agrobacterium
(Brasileiro e Cançado).
3.3. TRANSFORMAÇÃO POR ELETROPORAÇÃO DE PROTOPLASTOS
Esta técnica consiste na indução de poros na
membrana celular de protoplastos por meio de pulsos elétricos de alta voltagem.
Permitindo a entrada do vetor de transformação contendo o gene de interesse
para o interior da célula, como os poros são reversíveis, ou seja, fecham-se
novamente após terminada a aplicação do pulso elétrico, os protoplastos podem
regenerar-se em novas plantas transformadas (Brasileiro e Cançado, 2000).
A
grande vantagem deste método é que o tecido é regenerado a partir de uma única
célula, evitando, desta forma as quimeras, porém a maior dificuldade é a
obtenção de uma nova planta a partir de um protoplasto.
Tem
sido altamente utilizada na observação da expressão transiente, que é a
expressão do gene exógeno sem que ele tenha sido incorporado ao genoma,
permitindo assim, testar a funcionalidade de uma construção gênica, sem a
necessidade de obter uma planta transgênica (Brasileiro e Cançado, 2000).
3.4. TRANSFORMAÇÃO POR MICROINJEÇÃO
É uma técnica que foi desenvolvida principalmente
para transformação Gênica em animais e posteriormente adaptada para plantas.
Consiste na microinjeção de DNA direto no núcleo de protoplastos ou em
inflorescências, mesmo sendo uma técnica trabalhosa, ela apresentado resultados
comprovadamente positivos.
São
utilizados tubos microcapilares para se fazer a introdução do DNA nas células
sem afetar a sua viabilidade. Cada célula tem de ser manipulada
individualmente. A principal vantagem é a otimização da quantidade de DNA
injetado. Já foram alcançados resultados positivos em: milho, trigo, soja fumo,
arroz, cevada girassol e outras (Borém, 1998).
3.5. TRANSFORMAÇÃO DIRETA
Esta técnica consiste em cultivar em um mesmo meio
de cultura plasmídeos quiméricos e protoplastos. Os plasmídeos são então
incorporados aos protoplastos, pelo processo de endocitose. A freqüência de
assimilação dos plasmídeos é normalmente baixa, mas pode ser elevada com a
adição de PEG (polietileno glicol) ou pela eletroporação. Até o presente
momento nenhuma barreira à transformação direta tem sido observada, indicando
que este método pode ser, teoricamente, utilizado por qualquer espécie, sendo o
seu maior problema a dificuldade de regeneração do protoplasto (Borém, 1998).
4. PRINCIPAIS RISCOS
CONSIDERADOS
EFEITOS
SOBRE INSETOS NÃO-ALVOS
O
principal aspecto considerado na avaliação dos riscos dos transgênicos são os
possíveis efeitos, sobre outros organismos, da característica introduzida no
OGM, principalmente quando a característica está relacionada com a produção de
uma nova proteína, como por exemplo a proteína Bt em algumas espécies. Esta proteína já é usada no controle
biológico, porém a preocupação é com os insetos não-alvos, quando em contato
com estas variedades por tempo prolongado (Borém, 2001).
MAIOR HABILIDADE DE INVASÃO E COLONIZAÇÃO
A
seleção natural leva milhares de anos para conseguir um biótipo mais adaptado,
é assim que ocorre no processo de evolução sem interferência do homem, no
entanto algumas características conferem aos OGMs uma habilidade de competição
e uma agressividade maior do que a de outros genótipos, sendo assim,
teoricamente os OGMs podem criar condições de invasão e colonização em
microambientes mais favoráveis(Borém, 2001).
Resultados
experimentais tem mostrado que esse risco é praticamente inexistente, uma vez
que na natureza vários fatores agem sobre a capacidade de invasão e colonização
tais como: o tipo de reprodução da espécie (sexuada ou assexuada), tamanho da
população, a vulnerabilidade do habitat, o
número de espécies residentes no habitat.
Todos esses fatores individualmente ou em conjunto vão conferir maior
resistência do ambiente ao invasor, desde que não haja interferência humana
(Borém, 2000). Acredita-se que em geral os OGM apresentam desvantagem seletiva,
pois as modificações gênicas normalmente não têm como objetivo a
adaptabilidade, quanto as características fisiológicas, assim o OGM só estaria
em vantagem quando na presença do agente de seleção para o qual foi
transformado (Borém, 2001).
De
acordo com Borém, 2001 são várias as formas de se avaliar a capacidade de
invasão de uma espécie. Dentre os quais tem-se: a) consiste em misturar uma
mesma quantidade de semente transgênica e não-transgênica, e manter as sementes
transgências monitoradas por um determinado número de gerações. Caso o
transgene apresente maior poder de invasão a proporção de sua população
aumentará, exponencialmente, nas sucessivas gerações; b) calcular a taxa de
multiplicação, que é representada pelo número sementes obtidas na colheita em
comparação com o número de sementes plantadas.
No
entanto a grande preocupação dos ecólogos é que experimentos sejam montados em
áreas que realmente ressaltem a vantagem competitiva dos transgênicos.
FLUXO GÊNICO
Cruzamentos
entre espécies de gêneros diferentes, já foram observadas na natureza em
algumas espécies durante o processo evolutivo. Por isso a grande preocupação
dos ecólogos diz respeito ao possível fluxo gênico entre uma variedade
transgênica e uma população de espécies silvestre aparentada, estabelecendo
três possibilidades: a extinção da espécie nativa, alteração nos padrões de
diversidade genética e alteração na evolução da espécie nativa. Porém, para que
ocorra um cruzamento interespecífico é necessário a quebra de várias barreiras
de isolamento reprodutivo naturalmente estabelecido.
Segundo
Borém, 2001 as populações e suas estruturas genéticas são entidades dinâmicas,
onde vários fatores agem modificando a biodiversidade das populações, tais
como: o fluxo gênico, o isolamento genético, a deriva genética, a seleção e a
manutenção. Tornando praticamente impossível manter estática a variabilidade
genética nas populações.
RISCOS À
SAÚDE HUMANA
Alguns tipos de proteínas podem provocar um distúrbio
do sistema imunologico humano causando uma alergia, como por exemplo o leite de
vaca, peixe, glúten e outros, essa alergia é restrita a algumas pessoas. A preocupação é com relação a possíveis
reações alérgicas de pessoas aos transgênicos, visto que eles possuem genes de
outras espécies, que induzem a síntese de proteínas antes não encontradas na
planta.
Os
OGMs são submetidos a rigorosos testes, antes de sua liberação, pela
Organização Mundial da Saúde para detectar substâncias com potencial alergênicos.
A CO-EVOLUÇÃO
A
co-evolução é um processo no qual dois ou mais indivíduos evoluem interagindo
entre si, podendo ocorrer de várias formas: competição, parasitismo, simbiose
etc. essas interações induzem o desenvolvimento de mecanismos específicos, para
as espécies envolvidas. Por exemplo uma planta tende a desenvolver mecanismos
de resistência contra insetos praga, em contrapartida o inseto praga precisa da
planta para sobreviver, desenvolvendo então mecanismos específicos para quebrar
essa resistência, e assim planta e inseto co-evoluem.
A
preocupação com relação aos transgênicos é que a incorporação de mecanismos de
resistência nas espécies, principalmente aqueles que induzem as variedades a
produzirem toxinas, a exemplo do BT, exercendo
uma pressão contínua durante todo o ciclo da planta. É certo que o aparecimento
de resistência contra a toxina BT irá
ocorrer com ou sem as variedades modificadas, pois o BT já é utilizado por meio de pulverizações, cabe então ao produtor
adotar métodos de manejo adequados com a finalidade de retardar essa
resistência.
De
acordo com Borém,2001 uma das formas de antever os riscos eventuais dos
transgênicos, principalmente no que diz respeito ao fluxo gênico, é desenvolver
estratégias eficientes de monitoramento de possíveis problemas.
A
Convenção da Adversidade Biológica, existente desde 1992 e apresenta três
objetivos: a conservação da biodiversidade, seu uso sustentável e a repartição
dos benefícios oriundos da utilização da biodiversidade. O que se observa no
Brasil é que tem-se dois estatutos
internacionais, ambos legalmente vinculantes, com uma força bastante grande,
mas que são absolutamente contraditórios. A OMC e a Comissão de Adversidade, as contradições são realmente
grandes permitindo embasamento em nível internacional de legislações mais
fortes e mais protetoras, no sentido da agricultura familiar, do acesso e livre
uso da biodiversidade, e, ao mesmo tempo, controlar através dos estatutos de
biossegurança, os impactos e não permitir a liberação de produtos transgênicos,
que possam ser nocivos a agricultura, ao meio ambiente ou a saúde do consumidor
e do trabalhador rural (Campolina, 1998).
5.
SITUAÇÃO ATUAL DOS TRANSGÊNCIOS
A
área de plantio com culturas geneticamente modificadas saltou de 1,7 milhões para
cerca de 52,6 milhões de hectares no período compreendido entre 1996 a 2001. As
principais culturas são a soja, o milho, o algodão e a canola; e entre os
principais países produtores destacam-se: Estados Unidos, Argentina, Canadá e
China que representam 68%, 22%, 6% e 3% o total da área plantada
respectivamente. Segundo dados do ISSA (2000) em 1992 apenas um país adotava a
biotecnologia e em 2001 mais de 16 países já utilizavam esta tecnologia.
A Tabela a seguir mostra a área plantada, com
transgênicos no mundo.
|
Cultura |
2001 |
% |
2002 |
% |
|
Soja |
33,3 |
63 |
36,5 |
62 |
|
Milho |
9,8 |
19 |
12,4 |
21 |
|
Algodão |
6,8 |
13 |
6,8 |
12 |
|
Canola |
2,7 |
5 |
3 |
5 |
|
Abóbora |
0,1 |
1 |
0,1 |
1 |
|
Mamão |
0,1 |
1 |
0,1 |
1 |
|
Total |
52,6 |
100 |
58,7 |
100 |
Fonte:
Clive James, 2002 Citado por Moreira, 2003
O
maior destaque com relação a área plantada no mundo, foi a cultura da soja a
qual superou o plantio da convencional, significando que cerca de 3 bilhões de pessoas
em todo o mundo consomem soja transgênica, direta ou indiretamente nos
alimentos.
12,5
milhões de hectares são plantados com milho geneticamente modificado; 6,8
milhões com algodão e 3 milhões com canola. Observa-se também o cultivo de
abóbora, mamão, tomate e batata. A tecnologia do DNA recombinante não fica
restrito apenas as plantas, pesquisas já desenvolveram o peixe transgênico,
criado na França por um instituto de pesquisa estatal, a truta transgênica é
estéril, o que ocasiona maior crescimento e melhoria da qualidade da carne com
a vantagem que o processo de esterilidade pode ser revertido.
Cientistas
classificam essa primeira geração de transgênicos como “primeira rodada” e
destacam ainda que a “segunda rodada” está relacionada a melhoria da qualidade
dos alimentos. Por exemplo a Monsanto desenvolveu, na Índia, um arroz rico em
betacaroteno, precursor da vitamina A, batizado de “arroz dourado”, porém esse
produto ainda não foi liberado para cultivo. Assim como pesquisas tem sido
desenvolvidas na Índia com batata que produz maior quantidade de proteínas do
que a convencional. Entre outros pode-se destacar ainda: soja com maior teor
proteína e canola com substâncias que combatem problemas de visão.
De
acordo com Moreira, 2003 no Brasil os transgênicos tem uma legião muito maior
de opositores, foi o concluiu uma pesquisa desenvolvida pelo IBGE onde foram
entrevistadas 2000 pessoas das quais apenas 37% já haviam ouvido falar em
organismos geneticamente modificados e destes 71% dão preferência a alimentos
não transgênicos.
6. VARIEDADES DE
TRANSGÊNICOS CULTIVADOS MUNDIALMENTE
VARIEDADES PROTEGIDAS CONTRA INSETOS
São
variedades que contém um gene adicional possibilitando que a planta produza uma
proteína que atua no controle de alguns insetos. A proteína sintetizada pela
planta transgênica vem do Bacillus
Thuringiensis (BT). Esse microorganismo é naturalmente encontrado no solo
sendo conhecido pela sua capacidade de controlar insetos nocivos. O BT tem sido utilizado em pulverizações há muitos anos para controlar
várias pragas de diversas culturas.
A
introdução do gene BT em determinado
genótipo, confere a ele capacidade de produzir a Delta toxina, a qual por
ocasião da esporulação, produz uma proteína cristalizada tóxica à larva de
Lepidópteros.
O
cristal da proteína se expressa, normalmente, como uma pró-toxina inativa, no
intestino das larvas dos insetos, as proteases quebram a proteína em fragmentos
ativos menores, ativando a toxina. A toxina ativa, liga-se a receptores sob a
superfície das células do intestino médio do hospedeiro, bloqueando o
funcionamento das células (Moreira et al., 1999).
Tem-se
atualmente desenvolvidos com esta tecnologia, o algodão Bollgard I e Bollgard
II, a soja e o milho BT.
VARIEDADES COM TOLERÂNCIA A HERBICIDAS
As
plantas daninhas são fator limitante para o cultivo de várias espécies, pois
competem por luz sola, nutrientes e água, com a cultura. O controle dessas
plantas tem sido realizado com uso de herbicidas, que devem ser incorporados no
solo ou aplicados antes que as espécies cultivadas germinem, evitando o contato
com as mesmas, pois eles podem prejudica-las.
Em
plantas com tolerância a herbicidas foram introduzidos genes que possibilitam o
crescimento da planta mesmo em contato com o herbicida.
No
caso da resistência ao herbicida glifosato é que o glifosato atua na inibição
da síntese da enzima do 5 enol-piruvinil chiquimato 3 fosfato sintase (EPSP),
importante na síntese de ácidos aromáticos em plantas e bactérias. Dois
procedimentos podem ser utilizados na obtenção e plantas resistentes ao
glifosato. O primeiro é a construção de um gene quimérico, EPSP de petúnia
híbrida, que conecta-se a um promotor do vírus da couve-flor (CaMV),
responsável pelo alto grau de expressão de genes em plantas. O gene é
transferido par a planta por meio da agrobactéria. A presença do gene quimérico
faz com ocorra grande produção de EPSP, tornando a planta resistente ao
herbicida.
A
Segunda forma é por meio de um gene mutado da EPSP sintase e uma bactéria (Salmoneia typhimurium) que altera um
aminoácido na enzima e determina sua insensibilidade ao herbicida, fazendo com
que as plantas transformadas com esse gene também apresentem tolerância ao
glifosato. Nesse grupo tem-se soja Roundup Ready, milho Roundup Ready e algodão
Roundup Ready (Moreira, 1999).
No
caso do algodão já foram desenvolvidas linhagens e cultivares resistentes a no
mínimo mais quatro classes de herbicidas, como Bromoxidil, 2,4D, Sulfomil uréia
e Imazaquim.
MELHORIA NA QUALIDADE DOS ALIMENTOS
Tomate
que previne o câncer de mama e próstata, por apresentar três vezes mais
quantidade de licopeno foi considerado
nos Estados Unidos como o principal avanço da biotecnologia em 2002;
batata-doce resistente a vírus, desenvolvida no Quênia África, garante a
produção de um produto que é a base da alimentação local; mamão resistente ao
vírus PRSV, trata-se de um produto totalmente brasileiro desenvolvido pela
Embrapa que está aguardando a liberação dos transgênicos para serem lançados; o
arroz dourado com alto teor de betacaroteno, que é precursor da vitamina A e a
batata que apresenta 30 % a mais de proteínas e sólidos solúveis, fazendo com
que ela absorva menor quantidade de óleo durante a fritura, resultando em
alimento mais saudável. São alguns exemplos da nova geração de transgênicos que
está por vir. Acredita-se que devido a melhoria na vida da população, em
decorrência da liberação desses produtos não haverá grandes tamanha oposição,
ao seu cultivo, quanto tem-se observado atualmente.
PLANTAS TRANSGÊNICAS COMO BIOREATORES PARA A
PRODUÇÃO DE FÁRMACOS PROTÉICOS
A utilização de plantas como biorreatores na
produção de proteínas e peptídios como fármacos, tem sido motivo de grande
interesse. Testes tem sido realizados na produção de anticorpos, antígenos
vacinais, hormônios, soroalbumina humana, anticoagulantes e enzimas.
A
produção de anticorpos em plantas pode ter aplicações in situ e ex situ. Na
aplicação in situ, o anticorpo
recombinante age como um reagente na própria célula em que foi sintetizado,
podendo ser utilizado para modular a atividade in vivo de um determinado antígeno, ou ainda,
como uma forma de promover imunização intracelular contra patógenos. Para o uso
ex situ pode ser aplicado de diversas
formas tais como: controle de poluição ambiental, produção de reagentes
industriais, sensores moleculares, reagentes para diagnósticos, soros contra
toxinas e venenos, inibidores de infeccção e infestação, contraceptivos e
terapia contra o câncer.
A
produção de antígenos vacinais apresenta grandes vantagens de custo, e quando
incorporadas em plantas comestíveis, permitirá a inoculação da vacina
diretamente através da injestão, sem processamento prévio. As vacinas orais e
nasais requerem meios menos sofisticados de administração, redução no número e
treinamento do pessoal envolvido em campanhas de vacinação em massa. O emprego
de plantas comestíveis na produção de vacinas merece cuidados, especialmente
com relação à dosagem. O uso excessivo ou inadequado pode induzir tolerância
aos antígenos.
As
plantas são capazes de produzir proteínas com estruturas complexas a um baixo
custo. Além de representarem a biomassa mais barata da natureza, as plantas
geralmente não contêm proteínas recombinantes. No entanto, o emprego de plantas
transgênicas é especialmente interessante na produção de fármacos protéicos,
devido ao baixo risco da contaminação por patógenos (De Lucca et al., 2001).
7. PERSPECTIVAS
O
que até pouco tempo considerava-se como ficção está se concretizando, ou seja,
a manipulação do material genético já é uma realidade. A transformação genética
de plantas apresenta objetivos que vão desde a tolerância a herbicidas como
plantas com melhor qualidade nutricional
e algumas capazes de produzir fármacos (Brasileiro e Cançado, 2000).
O
melhoramento genético convencional foi e ainda continua sendo utilizado com o
propósito de desenvolver plantas que atendam as necessidades da população
mundial e a biotecnologia veio como mais uma estratégia de trabalho, ou uma
ferramenta muito importante no processo de melhoramento (Barros e Moreira,
2000).
A
biotecnologia, surge com maior otimismo nesta nova fase, acreditando-se que ela
poderá contribuir de forma consistente para a melhoria da qualidade das
espécies cultivadas, na tentativa de suprir a demanda mundial de alimentos e fibras
(Borém e Giúdice, 2000).
De
acordo com Portugal, 2000 as dúvidas e questionamentos da sociedade devem ser
esclarecidas com comprovações científicas de que as plantas transgênicas poderá
contribuir consideravelmente para a sociedade, garantindo o abastecimento de
alimento, a competição nos mercados interno e externo ajudando também a
combater a desnutrição.
Segundo estudo realizado por Clive James, 2002 as
principais vantagens na utilização de variedades transgênicas podem ser: a)- aumento da produtividade; b)- redução
dos custos de produção; c)- menor dano ao ambiente, devido ao menor número de
aplicação de inseticidas; d)- aumento na renda do pequeno produtor.
A
presença de grãos geneticamente modificados no Brasil está sendo observada de
forma ilegal, principalmente no Rio Grande do Sul, estimando representar 20% da
área planta no país. Em face da
presença destes produtos nas lavouras brasileiras em grande escala, o governo
brasileiro autorizou a comercialização da soja transgênica, mas não autorizou
ainda o seu plantio comercial para a próxima safra. O que se observa é que o
cultivo de OGMs no Brasil já é uma realidade, portanto há necessidade de maior
fiscalização das lavouras e uma política que possa monitora-las.
Sendo
assim deve-se considerar que a biotecnologia é um grane avanço nas pesquisas em
todo o mundo, portanto deve ser conduzida de forma ética e para o bem estar
mundial.
Segundo Castro Monte, 1998 o grande desafio agora é
sair na natureza e buscar novos genes, seja nas próprias plantas, as quais nós
queremos melhorar, seja em outros microrganismos, outras espécies. O importante
é nós sabermos aonde nós queremos colocar esses genes e qual o efeito
pretendido. Tem que ser benéfico à sociedade. Em termos e Brasil, a agricultura
brasileira, em contexto de globalização, deve-se procurar acompanhar as
mudanças mundiais. A biotecnologia já chegou e ela não vai retroceder. Os
benefícios serão explorados pelas empresas privadas, mas devemos insistir
sempre junto ao Governo Federal, que invista em ciência e tecnologia para o
povo brasileiro.
ROTULAR
OU NÃO OS PRODUTOS TRANSGÊNICOS?
Mesmo não estando os transgênicos regulamentos,
para produção e consumo, no Brasil acredita-se que muitos produtos derivados
deste tipo de alimento já estão sendo comercializados nas prateleiras dos
supermercados, sem contudo informar a esses consumidores sobre o produto que
estão levando para casa. Um dos problemas em questão e que tem sido amplamente
discutido é a necessidade ou não de rotulagem dos transgênicos. Atualmente mais
de 18 projetos de lei tramitam na Câmara dos deputados com relação a
regulamentação da rotulagem desses produtos, permitindo ao consumidor escolher
que tipo de mercadoria quer levar para
casa (Pacheco, 1998).
Alguns
depoimentos foram colhidos com diferentes tipos de profissionais:
1. Silvio
Valle, coordenador dos cursos de biossegurança da Fundação Oswaldo Cruz,
mostrou-se favorável à liberação e utilização de organismos geneticamente
modificados, porém que seja feita um criterioso estudo relacionado aos
organismos (plantas e animais) que darão origem ao transgênico, no que diz
respeito a segurança alimentar e ambiental. Ele defende também a necessidade da
rotulagem e forma clara e precisa. Sendo assim deve partir da sociedade a
exigência de rotulagem, desde os varejistas, pediátras, nutricionistas e outros
profissionais.
2. Cátia
Valéria Pons Malheiros nutricionista, em seu ponto de vista, esses produtos são
relativamente novos no mercado necessitando de estudos mais detalhados e
somente depois de muitos estudos é que pode-se tomar uma postura quanto ao uso
de transgênicos, portanto no momento ela é contra o uso de organismos
geneticamente modificados na alimentação. Para a nutricionista o problema maior
está na possibilidade de causar alergias, como se rata de algo pouco conhecido
o tratamento fica dificultado.
3. A
deputada federal Edna Macedo confirma sua posição com respeito à necessidade de
rotulagem dos produtos transgênicos, dando aos consumidores o poder de escolher
se usam ou não organismos geneticamente modificados. Em entrevista a revista
plenitude, ela diz: “ não sou contra, nem a favor dos OGMs. Mas isso é uma
coisa nova e a pessoa precisa Ter o direito de saber o que está comendo. Ainda
não ficou provado sobre o fato de que façam mal ou bem à saúde.”
8. GLOSSÁRIO
Adaptação:
processo pelo qual um indivíduo desenvolve mecanismos que o permite sobreviver
às condições adversas do ambiente.
Agrobacterium rhizogenes : espécie de bactéria que vive
no solo, gram-negativa, que pode causar, em algumas plantas, raiz em cabeleira,
pode ser utilizada na transformação genética.
Agrobacterium tumefaciens: espécie de bactéria que vive
no solo, gram-negativa, causadora de tumores, Galha de coroa, em plantas, tem
sido utilizada na transformação genética.
Alogamia:
mecanismo de reprodução, que só ocorre pela fertilização cruzada, numa
população panmítica é o transporte e a fusão do gameta masculino de um
indivíduo com o gameta feminino.
Ambiente: é
representado por todos os fatores que afetam externamente um organismo e seu
desenvolvimento.
Amplificação:
processo pelo qual aumenta-se o número de cópias de um gene, plasmídeo ou
segmento cromossômico.
Ancestral : em
evolução, é a espécie nativa que deu origem às espécies domesticadas, ou seja, a
partir da qual se domesticou a cultura existente hoje na agricultura.
Antese:
abertura do botão floral.
Aptidão genética:
processo no qual a seleção natural tende a favorecer aqueles genótipos que
apresentam melhores condições genéticas de adaptação. É a contribuição de um
genótipo, para a próxima geração, numa população.
Assexual:
processo de reprodução no qual não há fusão de gametas ou não envolve células
germinativas. Pode-se referir assim ao indivíduo resultante deste tipo de
reprodução.
Ativador: proteína
que liga um sítio do DNA, estimulando ou permitindo a transcrição gênica.
Auto-ecologia: é
aquela ecologia que estuda normalmente o indivíduo ou a população de
indivíduos.
Autofecundação:
processo onde ocorre a união dos gametas masculinos e femininos do mesmo
indivíduo.
Autógama: espécie
que se reproduz por meio de autofecundação.
Auto-incompatibilidade: mecanismo
fisiológico, de controle genético, que impede a autofecundação. Pode ser
homomórfica ou heteromórfica (esporofítica ou gametofítica).
Autopoliplóide: um
poliplóide resultante da multiplicação do genôma completo de uma única espécie.
Autoradiografia: técnica
que usa filmes de raio X para visualizar moléculas radioativas; usado na
análise do comprimento é número de fragmentos de DNA após sua separação por
eletroforese.
BAC (Bacteria artificial chromosome): cromossomo bacteriano,
artificial, usado para clonar fragmentos de DNA de até 400 kb.
Base Genética: é a
variação genética total existente em um material genético. Acredita-se que
quanto maior for a variação genética, maior a capacidade de competição de uma
população, em detrimento do sua perpetuação.
Biblioteca gênica: é a coleção de fragmentos de DNA clonado,
representantes das seqüências de um genoma.
Biodiversidade:
representa toda as formas de vida existentes no planta. No conceito mais amplo
– é o total de organismos vivos existentes, sua variação genética e os
complexos ecológicos por eles habitados; a diversidade considerada abrange
aquela dentro da espécies, entre espécies e entre ecossistemas; outro conceito
considera que é a multitude de bioformas, em todas as suas categorias
taxonômicas e ecológicas, que habitam a biosfera.
Bioinformática: ciência
da computação aplicada a pesquisa biológica. É especialmente importante em
pesquisas genômicas, por causa de grande quantidade e complexidade dos dados
gerados.
Biolística:
processo pelo qual o DNA exógeno é incorporado em uma célula ou tecido, por
meio de aceleração de miropartículas de ouro ou tungstênio.
Biossegurança: ciência
que visa o controle e a minimização dos possíveis riscos advindos das práticas
de biotecnologia. A biossegurança avalia os riscos dos organismos geneticamente
modificados para a saúde humana, animal e o meio ambiente.
Biótico:
relativo ou pertencente aos organismos vivos e orgânicos que compõem a
biosfera.
Biótipo: grupo
de indivíduos com o mesmo genótipo.
Caráter: é o
atributo de um organismo, que é resultado de interação de um gene ou genes com
o ambiente.
Caráter adquirido:
modificação ocasionada em um indivíduo devido as influências do ambiente.
Caráter qualitativo: é
aquele que apresenta variação descontínua.
Caráter quantitativo: é
aquele que apresenta variação contínua.
Células germinativas: célula espermática ou óvulo e seus
precursores. São haplóides e possuem somente conjunto de cromossomas típicos da espécie.
Clonagem:
processo no qual um indivíduo dá origem a outro (s) idêntico (s) geneticamente.
Na tecnologia do DNA recombinante, é o uso da manipulação do DNA para produzir
múltiplas cópias de um único gene ou fragmento de DNA.
Clone:
indivíduos ou grupo e indivíduos, originados de um único indivíduo.
Código genético:
combinações triplas de bases orgânicas contidas no DNA, que resultam na
formação de enzima específica.
Códon: seqüência
formada por três nucleotídeos que codificam para um aminoácido específico, ou
representam um sinal de início ou término de tradução.
Colonização:
crescimento e reprodução do patógeno dentro do hospedeiro.
Cromossomo:
estrutura nuclear, constituída de uma hélice dupla de DNA, que contém os genes.
Cultura de tecidos: é o
cultivo in vitro de células, tecidos
ou órgãos vegetais, em condições ambientais controladas e meio d cultura
adequado.
Diplóide:
indivíduo formado por dois cromossomos (2n).
DNA: ácido
desoxirribonucléico, possui dupla hélice de bases purinas e bases pirimidicas,
que são ligadas por ligações covalentes do tipo fosfato-desoxirribose.
DNA polimerase: enzima
responsável pela adição de nucleotídeos na extremidade 3’ do DNA molde, formando
uma nova molécula de DNA.
DNA recombinante: aquele formado pela incorporação de
fragmentos naturais ou sintéticos de DNA a outras moléculas de DNA e que
apresentam capacidade de replicação em células vivas.
Domesticação:
conjunto de atividades que selecionam as espécies silvestres com
características desejáveis e as tornam disponíveis para uso e consumo pelo
homem.
Duplicação:
ocorrência dupla de um segmento de cromossomo no conjunto haplóide.
Ecologia: ciência
que estuda as relações dos seres vivos entre si e com o ambiente.
Ecossistema:
qualquer unidade que abrange todos os organismos que funcionam em conjunto numa
área, interagindo com o ambiente físico de tal forma que o fluxo de energia
produza estruturas bióticas claramente definidas e uma ciclagem de materiais
entre as partes vivas e não-vivas.
Engenharia genética:
consiste nas técnicas de transferência de parte do DNA de um indivíduo para
outro, por meio da tecnologia do DNA recombinante.
Enzima de restrição: são
grupos de enzimas capazes de cortar o DNA em segmentos específicos.
Enzima: é uma
proteína capaz de funcionar como um catalizador orgânico.
Erosão genética: processo de perda da variabilidade de uma
espécie.
Espécie: grupo
de indivíduos com características similares e que pertencem a um mesmo gênero.
Espécie silvestre: espécie
que não passou por nenhum processo de domesticação, ou seja ocorre em estado
selvagem.
Estabilidade genética:
capacidade dos organismos de se reproduziram ou modificarem sem grandes
alterações.
Evolução:
processo de diversificação genética e morfológica de organismos na natureza.
Gene: uma
porção do cromossomo que contém a informação genética para a produção de uma
proteína.
Genética molecular: estudo
da função gênica no controle de atividades celulares e da sua organização
física dentro do genoma.
Herbicida: composto
químico usado para matar plantas, especialmente, as daninhas.
Híbrido: é o
indivíduos resultante do cruzamento entre dois genitores relacionados, mas não geneticamente
idênticos.
Inserto: parte
da construção que é integrada ao genoma do organismo receptor.
Inseticida: produto
químico utilizado no controle de insetos. Na agricultura á usado para controlar
insetos-pragas.
Introgressão: pequena quantidade de informação genética
transferida de um acesso, espécie ou gênero para outro.
Linhagem: grupos
de indivíduos que tem uma ascendência comum.
Linhagem pura: linhagem homozigótica, em todos os loci, normalmente obtida por meio de
autofecundações.
Marcador genético: alelo
usado para identificar em gene, segmento cromossômico ou cromossomo.
Microclima: é o
clima de uma pequena área da superfície terrestre.
OGM:
organismo geneticamente modificado por técnicas de DNA recombinante.
Plasmídeo: pequeno
fragmento de DNA, circular, encontrado em bactérias, que codificam proteínas
não essenciais a bactéria e que se encontram fora do cromossomo. São utilizados
como vetores na transformação genética de plantas.
Proteína:
polímero formado por unidades denominadas aminoácidos. O tamanho da proteína,
configuração do polímero e a seqüência de aminoácios, determinam a sua
individualidade.
Recombinação:
combinação de genes como resultado da segregação em cruzamentos den genitores
geneticamente distintos. Pode também ocorrer permuta (Crossing over) promovendo rearranjo de genes ligados.
Suscetibilidade: inabilidade
de uma planta para resistir, inibir ou evitar as atividades de um patógeno,
praga ou suportar uma condição adversa do ambiente.
Transgênico:
organismo que sofreu alteração em seu genoma, pela introdução de DNA exógeno.
Variabilidade: estado
de ser variável em qualquer categoria considerada.
Vetor:
molécula de DNA na qual é inserido o DNA exógeno permitindo a sua
multiplicação.
Vírus:
Partícula constituída de um ácido nucléico e de proteínas e que só se replica
dentro de um hospedeiro.
Vulnerabilidade genética:
condição em que o indivíduo apresenta estreita diversidade genética.
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