CONTENÇÃO DO FLUXO

GÊNICO DE PLANTAS

GENETICAMENTE

MODIFICADAS

Caetana Ap. Coevas

Hamilton

Tâmara Saba

Disciplina:Biotecnologia Vegetal- Nível V- Tarde

Introdução

• O fluxo gênico de plantas cultivadas com seus parentes silvestres ocorre desde o início da agricultura, tornou-se uma preocupação com o advento das plantas geneticamente modificadas.

• Plantas geneticamente modificadas ou plantas transgênicas são aquelas produzidas a partir da introdução de uma sequência de DNA, através de transferencia horizontal, ou seja, sem que haja fecundação ou cruzamento(BESPALHOK-FILHO, 1999).

• O escape gênico ou fluxo gênico é definido como a troca de alelos entre indivíduos de uma variedade/espécie para outra.

• O fluxo gênico de plantas geneticamente modificada foi reconhecido como um risco.

• Tal preocupação é bastante clara com relação ao movimento de transgenes de plantas modificadas geneticamente para populações de parentes silvestres via fluxo de pólen, principalmente porque o escape gênico via pólen apresenta grande dificuldade de controle em plantas sexualmente compatíveis.

• O fluxo de transgenes para espécies selvagens pode causar impactos sobre a biodiversidade.

• Genes de resistência a doenças ou insetos poderiam causar uma liberação ecológica de espécies que tenham a sua dinâmica controlada por doenças ou herbivoria desta forma alterar a estrutura de uma comunidade natural.

• Existe também a possibilidade de ocorrerem efeitos pleiotrópicos ou epistáticos de um transgene sobre genomas de plantas invasoras ou espécies selvagens (RAYBOULD, 1999).

• Consequentemente teme-se que transgenes transferidos a parentes silvestres possam gerar plantas competidoras mais nocivas, devido à vantagem seletiva de determinadas características adaptativas conferidas pela introgressão e subsequentemente evolução(KEELER, 1998;RISSLER &MELLON, 1993 apud HANCOCK et al.,1996)

• Outro fator a ser considerado é que a expressão gênica pode ser alterada pelas condições ambientais(AL KAFF et al., 2000),dificultando a previsão dos seus efeitos.

• Porém, devido ao enorme potencial que a transformação genética representa para o melhoramento genético, o mais indicado não é banir esta tecnologia, mas encontrar soluções para prevenir o fluxo gênico (KUVSHINOV et al., 2001)

Zoneamento ou Restrição Geográfica

• A poluição genética é o fluxo de genes exóticos em direção às populações selvagens, a partir de espécies domesticadas, exóticas ou geneticamente modificadas (LINACRE & ADES, 2004).

• Uma das preocupações desta poluição é por não haver uma forma de predizer com precisão todos os efeitos resultantes desse processo ao longo dos anos.

• Um dos maiores risco é com relação à localização geográfica onde estas plantas geneticamente modificadas são cultivadas.

• O cultivo de plantas geneticamente modificadas deve estar localizado em lugares que não possuam parente silvestres sexualmente compatíveis.

Controle Molecular

• A construção de plantas geneticamente modificadas com macho esterilidade foi sugerida como forma de contenção do fluxo gênico.

• Porém, tal metodologia não resolve o problema da transferencia de transgenes para as populações naturais, pois as plantas transgênicas com macho esterilidade podem ser polinizadas por plantas selvagens, o que pode resultar numa ampla dispersão de sementes em populações naturais.

• Outra questão decorrente do uso desta metodologia é que estas plantas trangênicas com macho esterilidade precisam ser polinizadas em tempo integral com linhagens transgênicas ou não transgênicas para produzir sementes.

• Outra abordagem é a introgressão do transgene no genoma de mitocôndrias ou cloroplastos, pois essas organelas constituem em herança materna, não sendo transmitidas via pólen (DANIELL et al., 1998)

• Porém nada impede de que a planta seja polinizada por algum parente silvestre, e possa produzir sementes.

• Entretanto, a dispersão via semente é muito mais restrita do que a dispersão via pólen, o que ajuda a limitar o escape gênico.

• A tecnologia terminator ou GURT permite aos desenvolvedores de plantas ou animais geneticamente modificados proteger suas variedades ou cultivares do uso não autorizado(VISSER et al., 2001).

• O principal inconveniente da utilização das metodologias tais como as tecnologias terminator, é que o bloqueio do desenvolvimento da planta é irreversível.

• Sendo assim, a reprodução da planta só é possível in vitro ou vegetativamente, mas mesmo assim, tais tecnologias não impedem o fluxo gênico, em função de que, se o gene inibidor não ativado as sementes transgenicas podem germinar no campo e permitir que estas plantas possam livremente se hibridizar com seus parentes silvestres (KUVSHINOV et al., 2001).

• O RBF (Recoverable block of function), denominada de Bloco Recuperável de Funcão, consiste de uma sequencia bloqueadora ligada ao gene de interesse e uma sequencia de recuperação, todas contidas num único inserto.

• A sequência bloqueadora bloqueia uma determinada molécula ou função fisiológica da planta hospedeira. A ação da sequência bloqueadora leva a planta hospedeira à morte ou uma alteração em seu fenótipo, cujo resultado é a esterilidade em ambiente natural.

• A sequência de recuperação retorna a função bloqueada na planta hospedeira. A sequência de recuperação é regulada externamente pela aplicação de substâncias químicas específicas ou tratamentos físicos na planta, porém não é regulada em condições naturais, consequentemente os híbridos de plantas geneticamente modificadas com seus parentes silvestres que possuírem o RBF irão morrer ou serão incapazes de se reproduzirem em função da sequência bloqueadora

Monitoramento de Fluxo Gênico em Tempo Real

• O monitoramento da presença e expressão de transgenes em tempo real e em condições de campo foi possível através da união da biotecnologia e da nanotecnologia.

• Uma destas tecnologias é baseada na marcação do transgene com a proteína de fluorescência verde (GFP), a qual é visualizada com o uso de equipamentos desenvolvidos para a detecção de sinais fluorescentes na planta, o que possibilita o monitoramento do movimento e expressão do transgene em uma ampla região geográfica (HUDSON et al., 2001; STEWART,2005).

• Sinalizadores moleculares:

• Os sinalizadores moleculares são sondas de ácidos nucléicos que contém um fluorófo (molécula que absorve a emissão de fluorescência quando está próxima a uma molécula emissora de fluorescência).

• O mais interessante desta tecnologia é o uso para o monitoramento in vivo.

Conclusão

• O risco do escape gênico de plantas geneticamente modificadas para parentes selvagens sexualmente compatíveis é uma realidade, porém pode ser diminuído ou evitado pelo tipo de estratégia usada para a sua contenção.

• No isolamento geográfico, devem ser considerados estudos de caracterização reprodutiva e fitogeografica.

• As metodologias moleculares, tais como introgressão de transgenes em mitocôndrias ou cloroplastos, além da construção de plantas transgênicas com macho esterilidade, restringem a dispersão gênica devido ao fato de promover a dispersão via semente e não via pólén.

• O bloco recuperável de função parece ser a melhor metodologia, pois pode evitar completamente o fluxo gênico.

• A tecnologia para o monitoramento do fluxo gênico em tempo real baseada na GFP é a única atualmente desenvolvida para o uso, porém outras bionanotecnologias estão ainda em desenvolvimento.

Bibliografia • Disponível em: • <http://leonamsouza.blogspot.com.br/2011/05/ali

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0/08/cultivos-testes-e-repercussao-no-mundo.html>

• <http://joserodrigo.wordpress.com/plantas-transgenicas/>

• <http://pratoslimpos.org.br/?p=3868> • <http://www.agrolink.com.br/biotecnologia/artigo/

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