TRANSGÊNIA

 

 

MACHADO, J. R.  A.

MELO, B.

 

 

 

 

1. INTRODUÇÃO

2. A TÉCNICA

3. MÉTODOS DE TRANSFORMAÇÃO DE PLANTAS

3.1. TRANSFORMAÇÃO MEDIADA POR Agrobacterium tumefaciens

3.2. TRANSFORMAÇÃO POR BIOBALÍSTICA

3.3. TRANSFORMAÇÃO POR ELETROPORAÇÃO DE PROTOPLASTOS

3.4. TRANSFORMAÇÃO POR MICROINJEÇÃO

3.5. TRANSFORMAÇÃO  DIRETA

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.

 
9. REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO

 

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BORÉM , ALUÍZIO. Melhoramento de plantas. Viçosa : UFV , Imprensa Universitária , 1998 . 453p.

 

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OUTRAS FONTES

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Biotecnologia: Soluções para o mundo de amanhã, 2000. Monsanto

http://www.isaaa.org

http://embrapa.br/jonny

http:// www.cib.org.br