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Programa do uso de culturas geneticamente modificadas resistente a herbicidas Elaine Rabello de Medeiros 200701522- 4 Otávio Augusto Vieira Morais 200801542-2 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE AGRONOMIA DEPARTAMENTO DE FITOTECNIA Plantas transgênicas ou geneticamente modificadas são aquelas cujo o DNA é alterado a partir da introdução de um ou mais genes, sendo esse transferido de um organismo doador a um organismo receptor. Essa modificação consiste em atribuir ao receptor, à mesma característica de tolerância ou resistência do organismo doador. Através da engenharia genética foram desenvolvidas técnicas que permitem a inserção desses genes desejáveis ao organismo receptor, elas se dividem em métodos indiretos e diretos. Introdução 2 Método Indireto Transferência de genes, presentes em grandes plasmídeos bacterianos, do vetor intermediário (Agrobactérias) para o DNA da planta. Bactérias do solo do gênero Agrobacterium, destas as mais utilizadas são: Agrobacterium tumefaciens e Agrobacterium rhizogenes. A transferência de plasmídeos ocorre quando a planta sofre algum ferimento, e começa a produzir compostos de proteção e cicatrização; a agrobactéria é atraída por estes compostos (quimiotaxia), ativando a região de virulência dos plasmídeos , ocorrendo a transferência deste para a planta. Fonte: Grupo de Transgenia Vegetal – M33 Métodos Diretos: Eletroporação: protoplastos colocados em soluções contendo o gene a serem transferidos; aplica-se impulsos elétricos, que promovem a abertura momentânea da membrana plasmática, permitindo a entrada dos genes. Biobalística: acelerador de partículas bombardeia os genes, aderidos a partícula de ouro ou tungstênio, para dentro das células a serem modificadas, através de gás hélio, pólvora ou descargas elétricas; o DNA inserido se dissocia das partículas e se integra ao genoma. Microijeção: injeção direta de DNA no núcleo da célula a ser modificada, através de microcapilares. Influenciadores O cientista que deu início a genética foi Mendel ao fazer experimentos com ervilhas. 1953 descoberta a estrutura do DNA, por Francis Crick e James Watson publicaram um artigo no qual foi evidenciada uma possível forma de duplicação do material genético ao concluírem que a estrutura era uma dupla hélice e que os degraus dessa espiral poderiam ser conectados. Em 1972, o bioquímico Paul Berg juntou duas moléculas de DNA em laboratório. Um trecho do DNA do vírus SV40 causador de tumores no da Escherichia coli, criando-se o primeiro transgênico de que se tem notícia Em 1973, Herbert Boyer e Stanley N. Chen já haviam dado início à era do DNA recombinante que dava margem à produção de OGMs (BRITO ,V. C. M. de, 2006). 8 Surgimento no Campo Os primeiros experimentos de campo foram desenvolvidos em 1986 nos Estados Unidos e na França (FAO, 2000). Em 2006 no Brasil já estava autorizado o plantio de dois tipos de transgênicos, ambos desenvolvidos pela empresa norteamericana Monsanto: a soja tolerante ao herbicida Roundup Ready (soja RR) e o Algodão Bollgard Evento 531, resistente a insetos (VASCONCELOS, 2006). Em decorrência do aumento do uso de herbicidas em áreas agrícolas, fez-se necessário a introdução de cultivares dotadas de genes que expressem a característica de tolerância aos herbicidas. Tolerância ao Glifosato O herbicida glyphosate inibe a síntese dos aminoácidos aromáticos ao atuar na enzima precursora EPSPs (5 enolpiruvilchiquimato-3-fosfato sintase), evitando a transformação do chikimato em corismato (Shaner & Bridges, 2003). A resistência ao glifosato decorre da inserção de um gene oriundo da Agrobacterium sp., estirpe CP4, a qual codifica uma variante da EPSPs (CP4 EPSPs). Esta apresenta baixa afinidade a molécula de glifosato, portanto sua atividade na via do chikimato não é inibida, e consequentemente ocorrerá a produção de aminoácidos, possibilitando o crescimento da planta. Cultivares tolerantes Milho Roundup Ready 2 Evento: NK 603 Requerente: Monsanto do Brasil Ltda. Gene: cp4 epsps (Agrobacterium tumefaciens). Milho YR YieldGard/RR2 Evento: MON 810 x NK 603 Requerente: Monsanto do Brasil Ltda. Gene: cp4 epsps/ Cry1Ab (Agrobacterium tumefaciens/Bacillus thuringiensis) Algodão MON 88913 Evento: MON 88913 Requerente: Monsanto do Brasil Ltda. Gene: cp4 epsps (Agrobacterium tumefaciens). Algodão BolgardII Roundup Ready Flex Evento: MON 15985 x MON 88913 Requerente: Monsanto do Brasil Ltda. Genes: cry1Ac e cry2Ab2/ cp4 epsps (Bacillus thuringiensis/Agrobacterium tumefaciens). Soja Roundup Ready Evento: GTS-40-3-2 Requerente: Monsanto do Brasil Ltda. Gene: cp4 epsps (Agrobacterium tumefaciens). Soja Intacta RR2 PRO Evento: MON87701 x MON89788 Requerente: Monsanto do Brasil Ltda. Genes: cp4 epsps/ Cry1Ac (A. tumefaciens/B. thuringiensis var. kurstaki) Tolerância ao Glufosinato de Amônia O Glufosinato de Amônia (PPT) é um principio ativo herbicida que age como inibidor competitivo da enzima glutamina sintase, promovendo acumulo de amônio e a morte das células. O gene introduzido que confere resistência ao PPT é uma versão sintética do gene Pat da bactéria Streptomyces viridochromogenes, estirpe Tü 494 que codifica a enzima Fosfinotricina-N-Acetiltransferase (PAT). O gene pat confere resistência através da acetilação (introdução do grupo acetil – CH3CO em molécula orgânica contendo grupos hidroxilas – OH ou amônia – NH2) do PPT, fazendo com que o PPT perca a ação inibidora (Dekeyser et AL., 1989; Wilmink & Dons, 1993; Lilge et AL., 2003). Dessa forma, plantas tratadas com o glusosinato não morrem, justamente pela conversão do PPT a produto menos tóxicos. Milho Herculex Evento: TC 1507 Requerente: Dow Agrosciences Industrial Ltda. Genes: Cry1F/ PAT. (Bacillus thuringiensis var. aizawai /Streptomyces viridochromogenes) Milho TC1507xMON810 Evento: TC1507xMON810 Requerente: Du Pont do Brasil S.A – Divisão Pioneer Sementes Genes: Cry1F PAT/ Cry1Ab. (Bacillus thuringiensis/Streptomyces viridochromogenes) Algodão Liberty Link Evento: LLCotton25 Requerente: Bayer S.A. Gene: PAT. (Streptomyces viridochromogenes). Algodão Bolgard I Roundup Ready Evento: MON 531 x MON 1445 Requerente: Monsanto do Brasil Ltda. Gene: Cry1Ac/ cp4 epsps (Bacillus thuringiensis/Agrobacterium tumefaciens). Soja Liberty Link TM Evento: A5547-127 Requerente: Bayer S.A. Gene: PAT. (Streptomyces viridochromogenes). Tolerância ao Glifosato e ao Glufosinato de Amônia Milho HR Herculex/ RR2 Evento: TC 1507 x NK 603 Requerente: Du Pont do Brasil SA – Divisão Pioneer Sementes Requerente: Dow AgroSciences Industrial Ltda. Genes: Cry1F/ PAT/ cp4 epsps. (B. thuringiensis/Strepomyces viridrochromogenes/A. tumefaciens) Milho HX YG RR2 Evento: MON810 x TC1507 x NK603 Requerente: Monsanto do Brasil Ltda. Genes: cry1Ab / cry1F PAT / cp4 epsps. (Bacillus thuringiensis/Streptomyces viridochromogenes/Agrobacterium tumefaciens) Algodão GlyTol x LibertyLink (GTxLL) Evento: GHB614 x LLCotton25 Requerente: Bayer S.A Genes: 2mepsps/ bar (Zea mays/Streptomyces viridochromogenes). Algodão GlyTol x TwinLink Evento: GHB614 x T304-40 x GHB119 Requerente: Bayer S.A Genes: cry1Ab bar/ cry2Ae bar/ 2mepsps (Bacillus thuringiensis/Streptomyces higroscopicus/ Zea may) Tolerância ao 2,4-D O milho, o algodão e a soja tolerante ao herbicida 2,4–D ainda não foi aprovada pela CTNBio para ser comercializada, resultado esse, oriundo da última audiência pública realizada em Brasília – DF. Pois ainda não se sabe bem se a mesma é capaz de causar algum dano à saúde de seres vivos assim como ao meio ambiente. Conclusão Diferenças significativas não foram observadas entre as cultivares geneticamente modificadas, e seu parental recorrente convencional nos parâmetros fenotípicos, morfológicos e agronômicos avaliados. O relatório se refere ao Brasil como“motor” do crescimento do plantio de transgênicos no mundo, pelo quarto ano consecutivo, abrangendo uma área de 37,1 milhões de hectares em 2012/13. As culturas abordadas no trabalho apresentam as maiores áreas cultivadas com plantas geneticamente modificadas: 24,4 milhões de hectares de soja, 12,2 milhões de hectares de milho e 0.55 milhão de hectares de algodão. 2013 nível mundial - área plantada de 170 milhões de hectares, de acordo com relatório divulgado pelo Serviço Internacional para a Aquisição de Aplicações Biotecnológicas (ISAAA, sigla em inglês). OBRIGADA!
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