Biotecnologia Agrícola

Prévia do material em texto

Biotecnologia Agrícola 
 
Introdução 
 
 Na segunda metade do século 20, observamos um grande aumento na 
produtividade agrícola, o que quadruplicou a produção agrícola mundial anual. 
Entre os fatores que contribuíram para esse aumento significativo encontram-
se o uso de fertilizantes químicos, pesticidas e herbicidas, assim como 
programas de melhoramento, que incluem a combinação e transferência de 
genes - a essência da biotecnologia. 
 O melhoramento de espécies vegetais e animais por seleção está longe 
de ser novo. Desde as primeiras domesticações, há mais de 10.000 anos 
atrás1, até hoje em dia temos modificado e melhorado espécies de plantas e 
animais selvagens através da seleção de características que atendem nossas 
necessidades. No século passado, os avanços na genética, estatística, biologia 
molecular e ciências computacionais deram suporte a biotecnologia para 
aprimorar a forma de fazer isso mais rápido e com maior precisão. 
A biotecnologia modifica a agricultura através de tecnologias que 
permitem identificar e selecionar genes que codificam características a serem 
usadas como marcadores moleculares na seleção assistida ou expressar um 
determinado gene em outro organismo por transgenia e, assim, obter novas 
características agronômicas e nutricionais desejáveis nas plantas. 
 
O que é biotecnologia? 
 
 Segundo a Convenção sobre Diversidade Biológica da ONU “a 
biotecnologia pode ser definida pelo uso de conhecimentos sobre os processos 
biológicos e sobre as propriedades dos seres vivos, com o fim de resolver 
problemas e criar produtos de utilidade.”2 A Organização para a Cooperação e 
Desenvolvimento Econômico (OCDE) define biotecnologia como “a aplicação 
da ciência e da tecnologia aos organismos vivos, assim como suas partes e 
produtos, alterando materiais orgânicos e inorgânicos para a produção de 
 
conhecimentos, bens e serviços.”3 Finalmente, o Conselho Americano para a 
Ciência e a Saúde (ACSH) define que “a biotecnologia é um conjunto de 
técnicas que permite a manipulação do material genético (ácido 
desoxirribonucleico-DNA, ácido ribonucleico-RNA) dos organismos vivos para 
produzir substâncias úteis ou permitir a adaptação das culturas à condições 
adversas.”4 
 
Biotecnologia agrícola 
 
 A biotecnologia agrícola é um conjunto de técnicas, baseadas na 
compreensão do DNA, usadas para aumentar a produtividade agrícola ou 
interferir em outras características agronômicas desejáveis. A capacidade de 
fazer isso com precisão é o principal objetivo da biotecnologia moderna e essas 
técnicas podem ser usadas de distintas formas: 1) para melhorar a capacidade 
de um organismo de produzir uma substância química em particular, 2) para 
evitar a produção de uma substância, ou 3) para permitir a um dado organismo 
produzir uma substância inteiramente nova (por exemplo, um pesticida). 
 A biotecnologia moderna tem focado na manipulação dos genes na 
agricultura e horticultura, entre outras áreas5-8 e as plantas modificadas são 
denominados transgênicos ou “organismos geneticamente modificados” - 
OGMs (Figura 1). Os genes, feitos de DNA, são responsáveis pela herança das 
características de uma geração para a seguinte. Recentemente, a biologia 
molecular tem contribuído para identificar e compreender a função dos genes 
responsáveis por essas características. Essa identificação dos genes que 
podem conferir vantagens a uma cultura fornece uma via para trabalhar com 
essas características de forma precisa, assim a biotecnologia agrícola aumenta 
a capacidade de melhorar as culturas. 
 
 
Figura 1: Esquema geral de produção de culturas geneticamente modificadas. 
Modificado de <http://www.scq.ubc.ca/genetically-modified-foods/> 
 
 De acordo com o Programa para Sistemas de Biossegurança e Suporte 
da Biotecnologia Agrícola II9, a biotecnologia agrícola pode ser divida em cinco 
subáreas: a) engenharia genética, b) marcadores moleculares, c) diagnósticos 
moleculares, d) cultura de tecidos e e) vacinas. 
 As primeiras quatro subáreas estão diretamente relacionadas com o 
melhoramento das culturas: 
Engenharia genética: implica a transferência de um ou mais genes (fragmento 
de DNA) de um organismo a outro, gerando os chamados Organismos 
Geneticamente Modificados (OGMs). Esta estratégia tem permitido 
desenvolver culturas modificadas com o objetivo de reduzir os prejuízos devido 
a plantas daninhas, doenças ou insetos. 
Marcadores moleculares: o melhoramento tradicional implica a seleção de 
indivíduos com base em características visíveis ou mensuráveis. Através da 
análise do DNA de um organismo, é possível desenvolver marcadores 
moleculares (i.e. microssatélites, SNPs) correlacionados com uma 
característica de interesse e usá-los para selecionar indivíduos que possuem 
ou não a característica, mesmo na ausência de um rasgo visível. 
Diagnóstico molecular: são métodos precisos e específicos para detectar 
 
genes ou produtos gênicos que se usam na agricultura para diagnosticar 
doenças. 
Cultura de tecidos: é a regeneração de plantas no laboratório a partir, por 
exemplo, de partes não doentes da planta, permitindo a reprodução de material 
livre de doenças para cultivar. Exemplos de culturas produzidas com o uso de 
cultura de tecidos são: citros, abacaxi, abacate, manga, banana e café. 
 
 
Referências 
1 Hillman G, Hedges R, Moore A, Colledge S, Pettitt P (2001). New evidence of Late 
glacial cereal cultivation at Abu Hureyra on the Euphrates. Holocene, 11: 383-393. 
2 http://www.cbd.int/convention/text/ 
3 http://www.oecd.org/sti/biotech/statisticaldefinitionofbiotechnology.htm 
4 http://acsh.org/2014/03/agricultural-biotechnology/ 
5 Fukuda-Parr S (ed.) (2006). The Gene Revolution: GM Crops and Unequal 
Development. London: Earthscan. 
6 Mannion AM (2007) Biotechnology. In Douglas I, Huggett R, and Perkins C (eds) 
Companion Encyclopedia of Geography: From Local to Global, Volume 1. Abingdon: 
Routledge, 263–277. 
7 Murphy D (2007) Plant Breeding and Biotechnology: Societal Context and the 
Future of Agriculture. Cambridge: Cambridge University Press. 
8 Thomson J (2006) GM Crops: Unlocking the Potential Canberra: CSIRO. 
9 PBS and ABSPII - Program for Biosafety Systems and Agricultural Biotechnology 
Support Project II (2004) Agricultural biotechnology. 
10 http://absp2.cornell.edu/resources/briefs/documents/warp_briefs_eng_scr.pdf 
 
Autor: Pablo Fresia, Ph.D. em Genética e Biologia Molecular