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Transgênicos, conheça os produtos que revolucionaram a agricultura no mundo
Os transgênicos, representam uma das ferramentas mais rapidamente adotadas na agricultura global. Embora seja importante dizer que existem produtos transgênicos aplicados às áreas da saúde, meio ambiente e insumos para a indústria, na agricultura eles promoveram uma verdadeira revolução.
Os transgênicos permitiam melhorar o desempenho de culturas agrícolas partindo da ideia de que a expressão de características encontradas em outras espécies poderia adicionar vantagens não disponíveis no banco de sementes da cultura (germoplasma).
O que são transgênicos?
Todo transgênico é um organismo geneticamente modificado (OGM) que recebeu pelo menos um gene de outro ser vivo pertencente a uma espécie diferente.
Os transgênicos só puderam ser desenvolvidos a partir da combinação de diferentes técnicas, derivadas da tecnologia do DNA recombinante como, por exemplo, amplificação do DNA (permite fazer cópias de uma região do genoma), clonagem gênica (permite transferir fragmento de DNA entre organismos) e sequenciamento (permite a identificação e leitura dos genes).
Para o desenvolvimento de um organismo transgênico são necessários muitos anos de pesquisa. O trabalho envolve cientistas de diversas áreas do conhecimento, a exemplo de biologia molecular, genética, bioquímica, bioinformática e agronomia.
Qual a diferença entre OGM, transgênico e cisgênico?
A primeira geração de plantas transgênicas foi introduzida na década de 90 e proporcionou tolerância a herbicidas e resistência a insetos. Essas características beneficiam os produtores, reduzindo custos, simplificando o manejo de pragas e aumentando o rendimento das culturas.
Nos anos subsequentes, outras características foram sendo incorporadas em plantas transgênicas, como tolerância a estresses abióticos e ganhos nutricionais. Além disso, estamos acompanhando o desenvolvimento de variedades vegetais com modificações em algumas de suas vias metabólicas, promovendo ganhos na fotossíntese, no metabolismo de carbono e nitrogênio.
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A importância dos transgênicos para a agricultura
O desenvolvimento de plantas transgênicas representou uma grande revolução no melhoramento genético de plantas. Com ele foi possível superar a principal limitação do melhoramento convencional, no qual a compatibilidade sexual entre as espécies é um pré-requisito para a transmissão de características.
A transgenia possibilitou que os melhoristas vegetais (pesquisadores que trabalham com melhoramento genético de plantas) introduzissem genes de uma espécie não compatível sexualmente em uma planta.
As técnicas empregadas no desenvolvimento dos transgênicos tem o mesmo objetivo do melhoramento convencional, ou seja, em todos os casos, pretendemos otimizar uma variedade para que ela possa enfrentar os desafios da produção agrícola. O que se traduz por plantas mais tolerantes às condições de seca, salinidade, alagamentos, doenças e pragas.
No entanto, usando a transgenia o melhorista passa a interferir de forma controlada no genoma das plantas, diferentemente do que ocorre no melhoramento convencional. Todo o trabalho é feito selecionando e introduzindo um ou mais genes que resultam em características desejáveis para aquela planta, sem que ela perca qualquer propriedade pré- existente.
Por isso, as plantas transgênicas são consideradas tecnologias de ponta, necessárias para uma produção de alimentos cada vez mais sustentável. A precisão e acompanhamento de todos os processos são elementos cruciais que traduzem o desenvolvimento dos transgênicos.
Benefícios dos transgênicos
O uso de transgênicos na agricultura é indispensável. Eles aumentam a produção agrícola, otimizam o uso de insumos e desenvolvem plantas mais adaptadas aos desafios do campo. Isso faz com que mais alimentos estejam disponíveis para consumo direto ou indireto.
Otimização no uso de insumos
A produção de proteínas inseticidas nas plantas com resistência a insetos diminui o número de aplicações de inseticidas nas lavouras. Dessa forma, resulta em economia de trabalho, combustível e entrada de máquinas no campo.
Maior conservação do solo
A adoção de sementes com tolerância ao herbicida favoreceu a prática do plantio direto. Esse sistema procura manter o máximo de resíduos vegetais e executar o mínimo de mobilização no solo, proporcionando e mantendo a qualidade física e de composição da terra, reduzindo inclusive a erosão.
Aumento da produção de alimento a baixo custo
Segundo estudo do instituto de economia aplicada (Ipea), a difusão dos transgênicos “definiu uma queda generalizada dos preços ao longo do tempo”. Tal fato é decorrente do “aumento da produtividade e redução dos custos”
Dessa forma, as características introduzidas nas plantas transgênicas beneficiam diretamente o meio ambiente. Com elas, o agricultor produz mais usando menos terra para plantar, menos água para diluir os produtos e menos combustível para a aplicação, ou seja, auxilia na diminuição dos fatores que contribuem para as mudanças climáticas.
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Como são produzidos os transgênicos?
A produção de uma planta transgênica pode ser dividida em algumas fases que passam pela seleção e manipulação do gene de interesse, introdução e confirmação de integração do gene no genoma do organismo receptor. Cabendo ainda citar que o desenvolvimento precisa considerar as avaliações da planta transgênica no campo, atendendo aos requisitos de biossegurança desde as fases iniciais de pesquisa.
Desenvolvendo uma planta transgênica
Assim como um engenheiro civil pode fazer uso de diferentes tecnologias de construção, um cientista pode empregar distintas ferramentas para manipular o DNA de um organismo, removendo e introduzindo genes em outro ser vivo. Dessa forma, a biologia passou a contar com a engenharia genética.
Selecionando um gene
A primeira fase na produção de um transgênico é a identificação de um gene de interesse, que deve ter uma função importante para o organismo no qual ele será introduzido. Hoje, essa fase foi simplificada graças à enorme quantidade de genomas sequenciados, os quais estão disponíveis em bancos de dados públicos.
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Dessa forma, é possível acessar os bancos de dados, fazer uma busca pelo nome de um gene e assim encontrar sua sequência e função. Selecionado o gene, o cientista precisa de uma amostra do genoma do organismo que o possui. Com a amostra em mãos, é possível utilizar técnicas de DNA recombinante e retirar apenas a sequência de DNA específica.
Após obter o gene de interesse é necessário introduzi-lo no genoma do organismo receptor. A introdução do gene selecionado é conhecida como a etapa de transformação genética.
Transformação genética em plantas
A transformação genética é a introdução controlada do gene selecionado, no genoma do organismo receptor, sem causar danos. Para que a transformação ocorra, o gene deve ser introduzido em células aptas a regenerar um organismo completo, o que é comum para a maioria das células vegetais.
No entanto, existem diferentes técnicas de regeneração e por isso devem ser padronizadas de acordo com a espécie vegetal a ser transformada.
Dessa forma, transformar uma célula nada mais é do que “abrir uma porta” para que o gene de interesse consiga “entrar” e se integrar com o genoma dessa célula. As técnicas de biobalística e Agrobacterium tumefaciens são as mais utilizadas para realizar a transformação genética de plantas.
Após o crescimento do tecido vegetal em laboratório é preciso confirmar a eficiência de expressão das características genéticas e proceder aos testes de avaliação de biossegurança, garantindo que o organismo não represente nenhum risco à saúde e ao meio ambiente antes que seja inserido no sistema produtivo.
Aprovação de plantas transgênicas
Todas as plantas transgênicas precisam ser analisadas quanto à biossegurança antes de serem aprovadas para uso. No Brasil a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio) é o órgão responsável por realizar a avaliação, caso a caso, de cada organismo geneticamente modificado (OGM), seguindo os ritos estabelecidos pela Lei de biossegurança (Lei 11.105/05).
A legislação também prevê a necessidade de autorização prévia, registro de instalações e de profissionais habilitados para as atividades de pesquisa. Nenhuma instituição pode trabalhar com biotecnologia no Brasil sem o certificado de Qualidade em Biossegurança (CQB), que também é emitido pela CTNBio.
Lei de Biossegurança do Brasil (Lei 11.105/05)
Suas diretrizes representam um estímulo ao avanço científico na área de biossegurança e biotecnologia,
proteção à vida e à saúde humana, animal e vegetal, identificada na observância do princípio da precaução.
Antes de um OGM ser liberado para comercialização, a CTNBio faz a análise técnica de sua biossegurança
sob os aspectos vegetal, ambiental e de saúde humana e animal. Um dos requisitos para aprovação de um
alimento GM é a comparação de todos os componentes com uma versão não modificada da cultura. Só podem
ser comercializados produtos que apresentem como diferença única e exclusiva a característica inserida.
Produtos transgênicos aprovados no Brasil
A autorização para cultivo de transgênicos no Brasil veio com a soja transgênica tolerante ao glifosato, em outubro de 1998. Desde então, mais de 110 plantas geneticamente modificadas foram aprovadas e liberadas para plantio em escala comercial. Observamos entre os produtos aprovados, encontramos eventos (que é o genótipo que possui genes modificados por técnicas de biologia molecular) de soja, milho, algodão, feijão, eucalipto e cana-de-açúcar, que apresentam características como:
- Resistência a vírus;
- Tolerância ou resistência a diferentes herbicidas;
- Tolerância ou resistência a diferentes insetos;
- Tolerância a seca;
- Restauração de fertilidade;
- Aumento na produção de celulose;
- Qualidade de óleo melhorada.
Ainda que as plantas transgênicas representam os principais produtos desenvolvidos pela biotecnologia e aprovados no Brasil, diversos outros produtos estão sendo analisados e aprovados. Vacinas para uso animal e humano, medicamento contra o câncer, mosquito para o controle da dengue e diversos microrganismos com aplicação na indústria representam apenas alguns exemplos que ilustram a diversidade de análises de biossegurança conduzidas em nosso país.
Alimentos transgênicos são seguros
A Organização Mundial da Saúde (OMS) reconhece que os alimentos transgênicos comercializados não apresentam riscos à saúde humana. Tais produtos já fazem parte de nossas vidas há mais de duas décadas.
A maior parte de soja e milho cultivadas no mundo são transgênicas e os seus grãos são utilizados em grande parte dos alimentos processados, assim como em bebidas. Além disso, há muitos anos bactérias, leveduras e fungos transgênicos atuam diretamente nos processos de fermentação, preservação e formação de sabor e aromas de comidas e bebidas.
Também há outros cultivos transgênicos em alguns países. Nos Estados Unidos, são plantadas variedades transgênicas de mamão, abóbora e beterraba. No Canadá, chegou ao mercado em 2017 o salmão transgênico. Já em Bangladesh, há uma variedade de berinjela resistente a insetos que está sendo cultivada.
Alimentos transgênicos
Plantas transgênicas geram soluções
O trabalho de pesquisa e desenvolvimento de plantas transgênicas têm desempenhado um papel fundamental na melhoria das culturas através da incorporação de genes que não seriam encontrados na espécie da planta.
Essas culturas geneticamente modificadas que tiveram uma ou mais características adicionadas ao seu DNA entregaram sustentabilidade à agricultura por meio da redução no uso de insumos, combustíveis, facilidade de manejo e, consequentemente menor custo na produção agrícola.
É importante ressaltar que esse trabalho tem sido realizado por universidades, institutos, pequenas empresas de biotecnologia e grandes corporações multinacionais.
Todo o conhecimento adquirido nas últimas décadas, será de grande importância para que a ciência continue entregando novas variedades de culturas de alto rendimento, enriquecidas nutricionalmente e tolerantes a vários estresses ambientais e bióticos para uma população que continua a crescer em um mundo com cada vez menos áreas cultiváveis e em constante mudança climática.
Principais fontes:
CTNBio. Disponível em: http://ctnbio.mctic.gov.br. Acesso em: 28.04.2020.
ISAAA. Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops in 2018: Biotech Crops Continue to Help Meet the Challenges of Increased Population and Climate Change. ISAAA Brief No. 54, 2019.
Kumar, K. et al. Genetically modified crops: current status and future prospects. Planta, 2020.
Kumar, S.; Barone, P.; Smith, M. Transgenic Plants: Methods and Protocols. Springer Nature, 2019.