O que são plantas transgênicas. X Olimpíada Regional de Ciências CDCC - USP. Profa. Ana Paula Ulian de Araújo IFSC

Transcrição

1 O que são plantas transgênicas X Olimpíada Regional de Ciências CDCC - USP Profa. Ana Paula Ulian de Araújo IFSC

2 Melhoramento Vegetal Cruzamento convencional associado à métodos de seleção; X = Indução de mutações, gerando variabilidade genética; Nas últimas décadas: engenharia genética...

3 O que é um transgênico? Qualquer organismo que, por transformação, teve sua constituição genética alterada pela introdução de gene(s) de um outro organismo, em geral de uma outra espécie. (KREUZER e MASSEY, 2001)

4 Transgênico x OGM Todo transgênico é um OGM, mas nem todo OGM é um transgênico... pois seqüências de um organismo podem ser externamente alteradas e reintegradas, por transformação, nesse mesmo organismo.

5 Mas, o que é o gene? CCGGACAAAACTTTGAAACTACTGATTTTATGTATTGCATGGACTTGTTCATTCGTTGCACTGAGATGTG CCGCAAGAACCAATCCTCCAGTAGCAACAAATGAGGACCGGCCCATTGAATTTACTACTGAAGGTGCCAC TTCACAAAGTTACAAGCAGTTCATTGAAGCACTTCGAGCGAGTCTAACGGATAGGCTGATACATGGAATA CCTGTGCTTCGAGATCCAACAACAGTGGAAGAAAGAAATCGATATATTACAGTTGAACTCTCAAACTCGG AGAGGGAATCTATCCAAGTAGGTATCGATGTGACTAATGCATATGTTGTAGCATACCGAGCAGGAACTCA GTCCTATTTCCTCCGTGATGCCCCAAGATATGCATCTACCTACCTTTTCACTGACACGCAGCAGCACTCG CTTCGTTTTGATGGTAGTTATAGTGATCTACAGAGATGGGCTCAACAGTCCAGAGAGCAAATAAGCCTAG GGTTACAGGCCTTGACACATGCGATATCGTTTCTACACAGTGGAACCAATGATGATCGAGAAAGAGCTCA TACCATGATCGTGATAATCCAAATGGCCTCAGAAGCAGCTCGATATAGGTACATATCAAACCGGGTTGGT GTCAGCATTCGAACCAGTACGGCGTTTCAACCTGATCCTGCCATGTTAAGTTTGGAGAACAATTGGGATA ATCTGTCAGGAGGTGTTCAACAATCAGTGCAAGATACTTTTCCAAATAATGTCATTTTATCAAGTATTAA TCGCCAACCTGTTGTTGTAGATTCCTTGTCACACCCAACTCTAGCAGTTCTAGCATTGATGCTTTTTGTC TGCAATCCGCCAAATGCAAACCAATCACCTCTGTTAATAAGATCAATTGTGGAAAATTCACAGACGTGCA GCTTTCATAATGAACCAACCGTGCGCATTGGTGGTCGAGATGGGATGTGCATGGATGTTGCTAACGAAGT CTATAACAATGACAATCCCATCATAATGTATAACTGCAAAGACAAGCTTGAAGAGAACCAGCTGTGGACC

6 O que é o gene? Faça a receita em casa, aos domingos. Faça 2 receitas. Bolo de chocolate: 1 xícara de leite morno 3 ovos 4 colheres (sopa) de margarina derretida 2 xícaras (chá) de açúcar 1 xícara (chá) de chocolate em pó 2 xícaras (chá) de farinha de trigo 1 colher (sopa) de fermento em pó - Bater todos os ingredientes no liquidificador. Levar ao forno para assar, em assadeira grande, untada e enfarinhada. A receita acaba aqui.

7 O que é o gene? Expressar em todas as células da folha quando o inseto atacar. Produzir muitas vezes o código a seguir. Proteína de 100 aminoácidos que tem ação letal contra lagartas de borboletas. Aqui termina o gene. Pare agora.

8 O que é o gene? promotor Reg. codificante terminador...ttcacaaagttacaagcagttcattgaagcacttcgagcgagtctaacgga... Onde: na folha Quando: ataque de inseto Quanto: muitas vezes Proteína inseticida Final do gene

9 Organismo geneticamente modificado É o organismo que contém DNA recombinante. Soja transgênica: promotor 35S (vírus) Reg. EPSPS codificante (bact.) terminador Term (bact.)...ttcacaaagttacaagcagttcattgaagcacttcgagcgagtctaacgga... Onde: na planta toda Quando: sempre Quanto: muitas vezes Proteína que confere resistência ao glifosato (RoundUp) Final do gene

10 Para que e por que fazer um transgênico? (1) Aumentar a qualidade nutricional; (2) Conferir características de resistência a pragas; (3) Obter de plantas como biofábricas (4) Reduzir custos e aumentar a produtividade...

11 Resistência à pragas Tomate transformado com gene da toxina Bt (direita); a esquerda (controle)

12 Como se faz uma planta transgênica?

13 1 o passo: construção do DNA recombinante 35S (vírus) EPSPS (bact.) Term (bact.)

14 2 o passo: transformação vegetal Métodos de Transformação Vegetal Desenvolvidos desde a década de Agrobacterium tumefaciens; 2. Transferência direta de DNA para protoplastos; 3. Biolística; 4. Microinjeção;

15 Agrobacterium tumefaciens mediando a transformação

16 Célula vegetal ferida produz compostos que atraem a agrobactéria Uma cópia do T-DNA é transferida e integrada no cromossomo da cél.vegetal Síntese de hormônios e opinas; formação da tumoração

17 O plasmídeo Ti

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19 Cenoura pós-infecção. (a) com A. tumefaciens R10 e (b) com A. rhizogenes 8196

20 Transformação de protoplastos

21 Biolística (Bombardeamento de partículas)

22 Microinjeção de DNA

23 Genes marcadores e repórteres Uma pequena % de células será estavelmente transformada com qualquer das técnicas; Genes que conferem uma vantagem seletiva a essas células são essenciais!

24 Genes marcadores Gene marcador = confere vantagem seletiva Um fenótipo novo e dominante que somente as células transformadas exibirão. Mais usados: a) marcadores cuja expressão confere resistência a antibióticos: Ex. gene nptii de E. coli, confere resistência a canamicina b) marcadores cuja expressão confere tolerância a herbicidas: Gene aroa é o mais popular, resistência ao glifosato

25 Genes Repórteres Permitem monitorar a transformação O mais usado: gene gusa, isolado de E. coli. β-glucoronidase (GUS) Embrião imaturo de Apricot expressando gene repórter GUS (biolística)

26 Genes Repórteres Repórteres mais versáteis produtos dos genes: luc: luciferase de Photinus pyralis gfp: proteína fluorescente verde de Aequoria victoria

27 Planta expressando a luciferase

28 Microscopia de grãos de pólen fluorescentes (GFP) na antera de uma planta transgênica de Arabidopsis.

29 Crescimento das plantas transgênicas Fonte: James, C Preview: Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: ISAAA Briefs No. 32. ISAAA: Ithaca, NY.

30 As plantas transgênicas são seguras?

31 Avaliação dos riscos para a saúde humana Princípio da equivalência substancial: O alimento não transgênico é usado como padrão de comparação. O alimento derivado do OGM é avaliado quanto ao aparecimento de toxinas, redução de nutrientes, produção de alergias, etc. Lembrando: nenhum alimento transgênico é liberado para consumo humano se não passar por todos os testes.

32 Qual o problema com os transgênicos?

33 Quais são os potenciais riscos das culturas geneticamente modificadas? 1) Introduzir alergenos em alimentos. Cerca de 2% da população adulta e de 5 a 8% da infantil sofrem naturalmente com alergia a alimentos; Essas chances crescem quando se trata de uma nova variedade. Lembrando: o amendoim comum, com cerca de 12 proteínas alergênicas, não sofre qualquer restrição legal na utilização na alimentação humana.

34 Quais são os potenciais riscos das culturas geneticamente modificadas? 2) Transgenes escaparem de culturas e hibridizar com espécies silvestres. Essa é uma possibilidade. Há sempre um estudo para determinar se existem espécies silvestres aparentadas que possam cruzar com a planta transgênica. Autogamia x Alogamia (soja, arroz, trigo, cevada, feijão) (milho, beterraba, cebola) Recomendação: separação temporal ou distâncias entre os cultivos O milho híbrido têm convivido com variedades convencionais há tempo!

35 Potenciais riscos... 3) Culturas transgênicas carrearem genes de resistência a antibióticos para o homem ou bactérias do trato intestinal; - Ingere-se entre 0,1 e 1 g de DNA/dia na alimentação. - Se o alimento for derivado de planta GM, apenas uma partícula desse DNA será transgênico (entre 1/ e 1/ ). A digestão do DNA transgênico não difere do que ocorre com o de qualquer outro alimento...

36 Potenciais riscos... 4) pragas desenvolverem resistência a toxinas produzidas por culturas GM Faremos outra... 5) risco dessas toxinas afetarem outros organismos (destruição da biodiversidade). Temos alternativa melhor?

37 Legislação Para saber um pouco mais...

38 A Comissão Técnica Nacional de Biossegurança CTNBio Instrução Normativa nº 3 Dispõe as Normas p/ liberação planejada no meio ambiente de OGMs Instrução Normativa nº 20 Dispõe sobre as normas para avaliação da segurança alimentar de plantas geneticamente modificadas (VGMs) ou de suas partes.

39 Rotulagem de transgênicos DECRETO Nº 4.680, DE 24 DE ABRIL DE Revoga o DECRETO Nº 3.871, de 18 de Julho de Art. 2 o : Na comercialização de alimentos e ingredientes alimentares destinados ao consumo que contenham ou sejam produzidos a partir de OGMs, com presença acima do limite de 1% do produto, o consumidor deverá ser informado. 2 o. O consumidor deverá ser informado sobre a espécie doadora do gene no local reservado para a identificação dos ingredientes.

40 Já viu algum transgênico rotulado? Algum vegetal melhorado por técnicas clássicas é rotulado? Que benefício isso lhe trará?

41 O que há de transgênico plantado no Brasil... O Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento aprovou as zonas de exclusão para o plantio de algodão transgênico em 21/10/2005. Até então, somente a soja transgênica era liberada no Brasil. As suas primeiras variedades de milho GM receberam liberação inicial e aguardam aprovação final para plantio em 2008/09

42 Zona de exclusão para Gossypium hirsutum

43 Alguns dados mundiais A China, introduziu algodão Bt em 1996/1997. Área cultivada com algodão transgênico hoje é equivalente a 69% da total cultivada. O fatores decisivos adotar culturas transgênicas: - redução do custo de produção (economia de agroquímicos) - redução nos casos de envenenamentos dos trabalhadores rurais

44 Índia O algodão Bt aumentou o seu rendimento em até 50%, reduziu aplicações de pesticidas pela metade, com implicações ambientais e sanitárias, e aumentou a sua renda em até US$250 ou mais por hectare. Contribuição em benefícios sociais e para o alívio de sua pobreza.

45 Área Global de lavouras GM (2007)

46 Área Global de Lavouras/ano

47 Conclusões a respeito...

48 Conclusões - A tecnologia dos transgênicos não é isenta de riscos, a exemplo de outras tecnologias atuais na agricultura; - Os transgênicos liberados são tão seguros quanto os alimentos convencionais (ou mais); - Há benefícios decorrentes da adoção dos transgênicos; - A sociedade deve estar bem informada.

49 Pesquisa de opinião Um organismo é chamado de transgênico, ou GM, quando é feita uma alteração no seu DNA, ou seja, o local onde estão as características de um ser vivo. Através da engenharia genética, genes são retirados de uma espécie vegetal ou animal e transferidos para outra. Esses novos genes sofrem uma espécie de reprogramação, podendo produzir um novo tipo de substância, diferente do organismo original Pesquisa feita pelo IBOPE , encomendada pela ONG Greenpeace

50 Resultado 74% dos entrevistados disseram preferir alimentos não transgênicos...

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