O termo geneticamente modificado tem sido utilizado para descrever a aplicação da tecnologia do DNA recombinante para a alteração genética de animais, plantas e microorganismos.
A fim de poderem ser comercializados, os OGM devem ser, numa primeira fase, submetidos a um processo de avaliação muito rigoroso e, em seguida, rotulados, respeitando as normas em matéria de rotulagem e de rastreabilidade dos produtos.
As vantagens da utilização dos OGM's são:
- Toda a variabilidade genética dos organismos da Terra fica a nossa disposição, portanto nunca haverá exaustão da variabilidade genética para o melhoramento de vegetais e animais domésticos;
- Em cada nova "construção", é possível usar um gene e um promotor para funcionarem da maneira programada no tecido ou órgão, com a intensidade e no tempo do desenvolvimento do organismo escolhido. Também é possível usar promotores que superactivem o gene com o aumento ou redução da temperatura ou luminosidade ambiente;
- Podemos obter plantas resistentes a insectos pragas, a herbicidas, a metais tóxicos do solo, a fungos, ao amadurecimento precoce, com maior teor protéico e proteínas mais completas, óleos mais saudáveis, arroz com carotenos, etc.;
- O alimento pode ser enriquecido com um componente nutricional essencial, ,como por exemplo, o arroz geneticamente modificado que produz vitamina A.
- O alimento pode ter a função de prevenir, reduzir ou evitar riscos de doenças, através de plantas geneticamente modificadas, para produzir vacinas ou iogurtes fermentados com microorganismos geneticamente modificados que estimulem o sistema imunológico.
- Um microorganismo geneticamente modificado produz enzimas usadas na fabricação de queijos e pães, reduzindo o seu preço.
- São as plantas transgênicas que, com as suas defesas genéticas, representam a esperança de uma efectiva redução dos agrotóxicos dos custos de produção com o aumento de produção.
Desvantagens da utilização de organismos geneticamente modificados:
- Toda a variabilidade genética dos organismos da Terra fica a nossa disposição, portanto nunca haverá exaustão da variabilidade genética para o melhoramento de vegetais e animais domésticos;
- Em cada nova "construção", é possível usar um gene e um promotor para funcionarem da maneira programada no tecido ou órgão, com a intensidade e no tempo do desenvolvimento do organismo escolhido. Também é possível usar promotores que superactivem o gene com o aumento ou redução da temperatura ou luminosidade ambiente;
- Podemos obter plantas resistentes a insectos pragas, a herbicidas, a metais tóxicos do solo, a fungos, ao amadurecimento precoce, com maior teor protéico e proteínas mais completas, óleos mais saudáveis, arroz com carotenos, etc.;
- O alimento pode ser enriquecido com um componente nutricional essencial, ,como por exemplo, o arroz geneticamente modificado que produz vitamina A.
- O alimento pode ter a função de prevenir, reduzir ou evitar riscos de doenças, através de plantas geneticamente modificadas, para produzir vacinas ou iogurtes fermentados com microorganismos geneticamente modificados que estimulem o sistema imunológico.
- Um microorganismo geneticamente modificado produz enzimas usadas na fabricação de queijos e pães, reduzindo o seu preço.
- São as plantas transgênicas que, com as suas defesas genéticas, representam a esperança de uma efectiva redução dos agrotóxicos dos custos de produção com o aumento de produção.
Desvantagens da utilização de organismos geneticamente modificados:
As desvantagens da utilização dos OGM's são:
- Apenas poucos laboratórios tem os dispendiosos equipamentos, reagentes e pesquisadores capazes de obter organismos transgênicos com toda a segurança requerida pela Lei de Biosegurança, fiscalizada pela Comissão Nacional Técnica de Biosegurança CTNBio;
- Após a obtenção do organismo transgénico, segue-se a fase mais longa e dispendiosa, de cinco ou mais anos, e milhões de euros para selecionar e desenvolver o produto. Somente algumas empresas têm capacidade para arcadar (aguentar) com os custos necessários para lançar novos organismos transgénicos;
- Apesar de todas as precauções, os indivíduos seleccionadas pela comissão nacional técnica da biosegurança, os indivíduos de organizações contra os organismos geneticamente modificados ou até mesmo pesquisadores de áreas afins, temem que possam existir inconvenientes no futuro;
- Apesar de serem as plantas transgénicas cultivadas em 39,9 milhões de hectares e consumidas por milhões de pessoas há mais de dez anos sem inconvenientes, é fácil para organizações contra os organismos geneticamente modificados assustar, sem provas, os consumidores submetidos a propagandas movidas a milhões de euros. O público amedrontado acaba por pagar essas organizações para ser "informado";
- O lugar em que o gene é inserido não pode ser controlado completamente, o que pode causar resultados inesperados uma vez que os genes de outras partes do organismo podem ser afectados.
- A uniformidade genética leva a uma maior vulnerabilidade do cultivo porque a invasão de pestes, doenças e ervas daninha é sempre maior em áreas onde se plantam o mesmo tipo de cultivo. Quanto maior for a variedade (genética) no sistema da agricultura, o sistema estará adaptado para enfrentar pestes, doenças e mudanças climáticas que tendem a afectar apenas algumas variedades.
- Os genes são transferidos entre espécies que não se relacionam, como genes de animais em vegetais, de bactérias em plantas e até de humanos em animais. A engenharia genética não respeita as fronteiras da natureza – fronteiras que existem para proteger a singularidade de cada espécie e assegurar a integridade genética das futuras gerações.
- Os alimentos "orgânicos", isentos de agrotóxicos e transgénicos, parecem ideais, contudo a sua produção é mais cara, muito mais trabalhosa. Infelizmente os alimentos orgânicos foram os alimentos dados às vacas e aos porcos na Inglaterra que se contaminaram com graves doenças. Também o estrume de vaca usado na cultura de verduras "orgânicas" pode conter uma bactéria Escherichia coli 715 H7, que é letal.
Quais os riscos provocados por este tipo de alimentos?
Quem consome este tipo de alimentos pode correr os seguintes riscos:
-Aumento de alergias;
-Redução ou anulação da eficácia dos remédios que contêm antibióticos;
-Aumento do nível de substâncias que podem prejudicar a saúde;
-Aumento de resíduos de agrotóxicos, não só nos alimentos, mas também nos rios e solos.
Como se produzem os organismos transgénicos?
De uma forma bem simplificada, para se produzir um organismo transgénico procede-se da seguinte forma:
- Selecciona-se o gene (ou genes), e este deve dar ao novo organismo a característica desejada.
Para se produzir organismos transgénicos recorre-se a vários métodos e técnicas de obtenção, os quais explicaremos mais à frente.
Métodos:
- Método de bombardeamento: Segundo o método de bombardeamento, micropartículas de um metal (tungstênio ou ouro) são revestidas por fragmentos de DNA contendo os genes selecionados. Através de um aparelho ("canhão de genes"), as partículas são aceleradas a altas velocidades e bombardeiam o tecido vegetal que vai sofrer a transformação. As partículas penetram nas células e libertam os fragmentos de DNA. As células da planta assimilam os genes e alguns passam a integrar o genoma.
- Método de infecção por bactérias: O método de infecção por bactérias, em vez do bombardeamento de genes, usa bactérias para infectar a planta a ser modificada e transportar os novos genes para o seu genoma. O que os cientistas fazem é substituir os genes infectados, que ficam no plasmídeo Ti (T-DNA) da bactéria, pelos genes selecionados. Células de embriões da planta que se quer modificar são colocadas em contato com uma suspensão contendo as agrobactérias (são bactérias do solo com capacidade de se associarem espontaneamente a algumas plantas e transferir naturalmente alguns dos seus genes para elas). Ao infectar os embriões, elas transferem para o genoma da nova planta os genes com as instruções para dar as características desejadas.
- Regeneração das plantas a partir de células transformadas: Uma vez inserido o gene na célula vegetal, por um dos métodos mencionados acima, esta célula ou grupos delas são estimuladas a gerar uma planta transformada.
A transformação de uma célula vegetal é um tipo de manipulação genética que atende ao mesmo princípio da transformação de microrganismos, estabelecido pela primeira vez em 1973, quando Stanley e Cohen, em São Francisco, introduziram o gene proveniente de uma rã numa bactéria. No entanto, há diferenças conceituais entre a situação com microrganismos e com plantas: nos primeiros, os objetivos finais são mudanças operadas no nível celular, enquanto que em eucariotos superiores, como plantas e animais, as mudanças obtidas no nível celular não são significativas, a não ser que possam ser transferidas para todas as células do organismo. Ou seja, o domínio das técnicas de regeneração de plantas inteiras a partir de uma única célula é condição fundamental na biotecnologia aplicada para a agricultura. E como cada espécie de planta tem diferentes exigências hormonais, nutricionais e ambientais para a regeneração, esta etapa ainda representa o maior fluxo na criação de plantas transgênicas, embora esta técnica já esteja estabelecida para inúmeras plantas de interesse económico.
Técnicas:
- Apenas poucos laboratórios tem os dispendiosos equipamentos, reagentes e pesquisadores capazes de obter organismos transgênicos com toda a segurança requerida pela Lei de Biosegurança, fiscalizada pela Comissão Nacional Técnica de Biosegurança CTNBio;
- Após a obtenção do organismo transgénico, segue-se a fase mais longa e dispendiosa, de cinco ou mais anos, e milhões de euros para selecionar e desenvolver o produto. Somente algumas empresas têm capacidade para arcadar (aguentar) com os custos necessários para lançar novos organismos transgénicos;
- Apesar de todas as precauções, os indivíduos seleccionadas pela comissão nacional técnica da biosegurança, os indivíduos de organizações contra os organismos geneticamente modificados ou até mesmo pesquisadores de áreas afins, temem que possam existir inconvenientes no futuro;
- Apesar de serem as plantas transgénicas cultivadas em 39,9 milhões de hectares e consumidas por milhões de pessoas há mais de dez anos sem inconvenientes, é fácil para organizações contra os organismos geneticamente modificados assustar, sem provas, os consumidores submetidos a propagandas movidas a milhões de euros. O público amedrontado acaba por pagar essas organizações para ser "informado";
- O lugar em que o gene é inserido não pode ser controlado completamente, o que pode causar resultados inesperados uma vez que os genes de outras partes do organismo podem ser afectados.
- A uniformidade genética leva a uma maior vulnerabilidade do cultivo porque a invasão de pestes, doenças e ervas daninha é sempre maior em áreas onde se plantam o mesmo tipo de cultivo. Quanto maior for a variedade (genética) no sistema da agricultura, o sistema estará adaptado para enfrentar pestes, doenças e mudanças climáticas que tendem a afectar apenas algumas variedades.
- Os genes são transferidos entre espécies que não se relacionam, como genes de animais em vegetais, de bactérias em plantas e até de humanos em animais. A engenharia genética não respeita as fronteiras da natureza – fronteiras que existem para proteger a singularidade de cada espécie e assegurar a integridade genética das futuras gerações.
- Os alimentos "orgânicos", isentos de agrotóxicos e transgénicos, parecem ideais, contudo a sua produção é mais cara, muito mais trabalhosa. Infelizmente os alimentos orgânicos foram os alimentos dados às vacas e aos porcos na Inglaterra que se contaminaram com graves doenças. Também o estrume de vaca usado na cultura de verduras "orgânicas" pode conter uma bactéria Escherichia coli 715 H7, que é letal.
Quais os riscos provocados por este tipo de alimentos?
Quem consome este tipo de alimentos pode correr os seguintes riscos:
-Aumento de alergias;
-Redução ou anulação da eficácia dos remédios que contêm antibióticos;
-Aumento do nível de substâncias que podem prejudicar a saúde;
-Aumento de resíduos de agrotóxicos, não só nos alimentos, mas também nos rios e solos.
Como se produzem os organismos transgénicos?
De uma forma bem simplificada, para se produzir um organismo transgénico procede-se da seguinte forma:
- Selecciona-se o gene (ou genes), e este deve dar ao novo organismo a característica desejada.
Para se produzir organismos transgénicos recorre-se a vários métodos e técnicas de obtenção, os quais explicaremos mais à frente.
Métodos:
- Método de bombardeamento: Segundo o método de bombardeamento, micropartículas de um metal (tungstênio ou ouro) são revestidas por fragmentos de DNA contendo os genes selecionados. Através de um aparelho ("canhão de genes"), as partículas são aceleradas a altas velocidades e bombardeiam o tecido vegetal que vai sofrer a transformação. As partículas penetram nas células e libertam os fragmentos de DNA. As células da planta assimilam os genes e alguns passam a integrar o genoma.
- Método de infecção por bactérias: O método de infecção por bactérias, em vez do bombardeamento de genes, usa bactérias para infectar a planta a ser modificada e transportar os novos genes para o seu genoma. O que os cientistas fazem é substituir os genes infectados, que ficam no plasmídeo Ti (T-DNA) da bactéria, pelos genes selecionados. Células de embriões da planta que se quer modificar são colocadas em contato com uma suspensão contendo as agrobactérias (são bactérias do solo com capacidade de se associarem espontaneamente a algumas plantas e transferir naturalmente alguns dos seus genes para elas). Ao infectar os embriões, elas transferem para o genoma da nova planta os genes com as instruções para dar as características desejadas.
- Regeneração das plantas a partir de células transformadas: Uma vez inserido o gene na célula vegetal, por um dos métodos mencionados acima, esta célula ou grupos delas são estimuladas a gerar uma planta transformada.
A transformação de uma célula vegetal é um tipo de manipulação genética que atende ao mesmo princípio da transformação de microrganismos, estabelecido pela primeira vez em 1973, quando Stanley e Cohen, em São Francisco, introduziram o gene proveniente de uma rã numa bactéria. No entanto, há diferenças conceituais entre a situação com microrganismos e com plantas: nos primeiros, os objetivos finais são mudanças operadas no nível celular, enquanto que em eucariotos superiores, como plantas e animais, as mudanças obtidas no nível celular não são significativas, a não ser que possam ser transferidas para todas as células do organismo. Ou seja, o domínio das técnicas de regeneração de plantas inteiras a partir de uma única célula é condição fundamental na biotecnologia aplicada para a agricultura. E como cada espécie de planta tem diferentes exigências hormonais, nutricionais e ambientais para a regeneração, esta etapa ainda representa o maior fluxo na criação de plantas transgênicas, embora esta técnica já esteja estabelecida para inúmeras plantas de interesse económico.
Técnicas:
Para explicarmos as técnicas utilizadas na produção de organismo geneticamente modificados, começamos por explicar a técnica do DNA recombinante.
- Técnica do DNA recombinante: O isolamento dos genes de interesse é conduzido por meio de técnicas de clonagem molecular que consiste em induzir um organismo e amplificar a sequência de DNA de interesse, em sistemas que permitem uma fácil purificação e recuperação do referido fragmento de DNA. Para isso, são utilizados vectores de clonagem (plasmídeos ou vírus) nos quais a sequência de DNA de interesse é inserida , utilizando a enzima DNA ligase. Quando necessário, o fragmento de DNA de interesse pode ser libertado do vector por meio de enzimas de restrição. Uma vez isolado o gene de interesse, estes fragmentos de DNA (genes) são incorporados (por meio das técnicas de Engenharia Genética) no Genoma do organismo alvo, resultando daí um organismo geneticamente modificado (OGM), cuja característica adquirida passa a ser hereditária.
A tecnologia do DNA Recombinante foi desenvolvida em 1973 e permite a transferência do material genético de um organismo para o outro de forma efetiva e eficiente. Ao invés de promover o cruzamento entre organismos relacionados para obter uma característica desejada, os cientistas podem identificar e inserir, no genoma de um determinado organismo, um único gene responsável pela característica em particular. O gene inserido artificial ou intencionalmente no genoma de um organismo é denominado transgene. Desta forma, tem-se uma alteração precisa e previsível.
Antes do desenvolvimento da tecnologia do DNA Recombinante, a técnica utilizada era a do Melhoramento Clássico, na qual a transferência de genes se dava por meio de cruzamentos (reprodução sexuada), misturando todo o conjunto de genes dos dois organismos em combinações aleatórias. A técnica exigia um enorme gasto de tempo e não era precisa.
Expliquemos agora as restantes técnicas utilizadas na obtenção destes organismos
- Electroporação de protoplastos e células vegetais: Protoplastos são células vegetais, desprovidas de parede celular. Para a transformação, são incubados em soluções que contêm os genes a serem transferidos e, em seguida, um choque eléctrico de alta voltagem é aplicado por curtíssimo tempo. O choque causa uma alteração da membrana celular, o que permite a penetração e eventual integração dos genes no genoma.
- Biobalística: Técnica introduzida no início da década de oitenta. Baseia-se na utilização de microprojécteis de ouro ou tungstênio cobertos com os genes de interesse. Os microprojécteis são acelerados com pólvora ou gás em direcção aos alvos que, neste caso, são os tecidos vegetais. Os genes e o projéctil entram nas células juntos de maneira não-letal, localizando-se aleatoriamente nas organelas celulares. Em seguida, o DNA é dissociado das micropartículas pela acção do líquido celular, ocorrendo o processo de integração do gene exógeno no genoma do organismo a ser modificado. A velocidade alcançada pelos microprojécteis atinge cerca de 1500 Km/h.
Uma das vantagens do sistema é que este permite a introdução e expressão génica em qualquer tipo de célula. Assim, foi permitida a transformação in situ de células diferenciadas sem necessidade de regeneração.
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