PLANTAS GENETICAMENTE MODIFICADAS - O MILHO, O ARROZ E O FEIJÃO TRANSGÊNICOS

PLANTAS GENETICAMENTE MODIFICADAS – O MILHO, O ARROZ E O FEIJÃO TRANSGÊNICOS

PENEDO - AL

2013

O milho transgênico

O milho é uma planta cultivada de grande versatilidade, sendo utilizado diretamente como alimento, forragem ou matéria-prima para vários produtos industrializados. Somente é conhecido em cultivo e, na sua forma atual, não apresenta indicativos de que pudesse sobreviver sem os cuidados do homem. Os programas de melhoramento genético têm desenvolvido tipos tão diferentes de milho, que seu cultivo é possível desde o Equador até o limite das terras temperadas e desde o nível do mar até altitudes superiores a 3.600 m.

Método utilizado para transferência de genes

Transformação Genética do Milho Via Biobalística

Bombardeamento demicropartículas cobertas com DNA de interesse, biobalística, tem sido o método de maior sucesso para produção de milho transgênico, uma vez que as gramíneas não são facilmente transformadas via Agrobacterium tumefaciens. A biobalística é baseada na transformação de células usando micropartículas de tungstênio ou de ouro revestidas com o DNA de interesse. Usando-se equipamentos especiais denominados “particle gun”, as micropartículas são propulsionadas sob alta pressão e penetram na parede celular e nas membranas sem matar as células. Em geral, o tecido que é bombardeado pode ser regenerado e plantas transgênicas são produzidas.

De onde foram tirados os genes

Para a produção de milho tropical transgênico via biobalística, foi desenvolvido um protocolo na EMBRAPA Milho e Sorgo, onde embriões imaturos, de 1,5 a 2,0 mm, foram isolados em condições estéreis e cultivados durante 2 a 6 dias, em meio básico N6 suplementado com 2,4-D ou Dicamba. Durante o bombardeamento, foram utilizadas micropartículas de tungstênio aceleradas por um aparelho movido a hélio. Um estoque de micropartículas de tungstênio foi preparado ressuspendendo 60 µg de tungstênio M10 em 1 ml de uma solução com 50% de glicerol estéril. DNA plasmidial, construção que contém o gene da d-zeína sobre o controle do promotor da g-zeínas, foi precipitado sobre 50 ml da solução estoque de tungstênio. Aspartículas de tungstênio cobertas com DNA foram cuidadosamente lavadas e ressuspendidas em 60 ml de etanol 100%. Seis microlitros foram depositados no centro dos macrocarreadores, discos (24 mm) de membranas Kapton (Du Pont). Essas membranas foram usadas no bombardeamento dos tecidos de interesse utilizando 1100 psi de pressão de gás hélio, 1,6 µg/tiro de DNA plasmidial e os explantes foram posicionadas a 6 cm da plataforma de lançamento das micropartículas. Foram mantidos constantes a distância entre a câmara de gás de alta pressão e a membrana carreadora contendo as micropartículas cobertas com DNA (8 mm), distância entre a membrana carreadora e a tela de retenção (12 mm) e a pressão de vácuo (27 mm Hg).

A seleção de plantas transgênicas foi iniciada 14 dias após o bombardeamento, quando os calos de milho foram transferidos para meio básico N6 suplementados com glufosinato de amônia, o composto ativo do herbicida Finale. Os calos foram subcultivados a cada 2 semanas, em dosagens crescentes de glufosinato de amônia.

Para regeneração, os calos embriogênicos foram transferidos para meio MS suplementado com glufosinato de amônia e cultivados a 26 °C em luz (16 horas). As plantas com aproximadamente 5 cm de altura foram transferidas para o solo, em casa de vegetação. O DNA genômico foi isolado das plantas transformadas, usando-se o protocolo de Dellaporta et al.(1983). 30 mg de DNA enzimaticamente digerido com EcoRI foi transferido para uma membrana de nylon pela técnica de Southern blot. O DNA transgênico foi detectado usando-se o método quimioluminescente de digoxigenina. As frações zeínas, não-zeínas e a proteína total extraídas foram quantificadas pelo teor de nitrogênio determinado pelo método micro-Kjeldhal.

Característica buscada na planta multada

As plantas transgênicas obtidas nesse estudo, confirmadas através da técnica de Southern blot, cresceram normalmente e produziram grãos de milho duros e vítrios.

Análises iniciais da proteína do endosperma dos grãos transgênicos mostraram que, conforme o previsto, em alguns eventos transgênicos, houve um aumento na produção da d-zeína, entretanto um aumento na produção da b-zeína, outra proteína rica em aminoácidos essenciais, também foi observado. Interessantemente, a g-zeína desapareceu na maioria dos grãos transgênicos analisados. Alterações no nível da g-zeína parecem estar relacionadas com a dureza e a vitricidade dos grãos de milho.

O arroz transgênico

Alimento básico para cerca de 60% da população mundial, o arroz é, entre todos os grãos comestíveis, o que possui o código genético mais curto. É capaz de sintetizar uma substância precursora do betacaroteno, a geranil-geranil difosfato.

O "Arroz dourado" é um arroz geneticamente modificado, de modoa conter grandes quantidades do elemento beta-caroteno, que é convertido no organismo em vitamina A. Desta forma, a ingestão de arroz dourado tem como consequência uma maior obtenção de vitamina A, beneficiando aqueles que sofrem de carências vitamínicas.

O beta-caroteno é responsável pela cor laranja das cenouras, e é por esta razão que este tipo de arroz é dourado.

Método para transferência e retirada dos genes

De início, identificam-se os três genes responsáveis pela produção das três enzimas necessárias para a transformação do geranil-geranil difosfato em betacaroteno, na erva do narciso ( Narcissus pseudonarcissus) e na bactéria erwinia ( Erwinia uredovora). De seguida, para isolar estes genes, foram usadas enzimas de restrição, que reconhece as sequências nucleotídicas (curtas, de quatro a seis pares de bases) corretas em moléculas de DNA e lhes fazem um corte na estrutura de desoxirribose-fosfato das duplas cadeias de DNA, como uma tesoura cortando um pedaço de fita.

Os genes, juntamente com os segmentos de DNA responsáveis pela sua ativação, são inseridos em plasmídeos, moléculas circulares de DNA que se duplicam e vivem no interior das agrobactérias conhecidas como Agrobacterium tumefasciens. Estas bactérias são usadas como meio de transporte de pedaços de DNA para a