Sementes sintéticas – P.abies D. distachia Tabela 1. Aplicação da cultura de tecidos em programas de melhoramento de plantas I. Conservação e Germoplasma de I. Introgressão de Genes Interesse para Espécies-Alvo • Conservação de germoplasma in vitro Multiplicação de genótipos para análise em experimentos replicados • Quebra de barreiras de incompatibilidade genética por: polinização in vitro cultura de embriões fusão de protoplastos haploidização por cultura de anteras para reduzir a ploidia I. Aumento de Variabilidade Genética para Fins de seleção I. Aceleração de Melhoramento • Intercambio de germoplasma em condições assépticas Obtenção de variantes somaclonais Obtenção de transformantes via engenharia genética • Germinação de sementes e cultura de frutos in vitro Clonagem de genótipos para teste de capacidade de combinação Cultura de anteras e micrósporos para obtenção de haplóides Limpeza clonal • • • Avaliação = = = = • • • Programas de de TRANSGENIA OGM - organismo cujo material genético (ADN/ARN) tenha sido modificado por qualquer técnica de engenharia genética. Engenharia genética - atividade de manipulação de moléculas ADN/ARN recombinantes. (Lei 8.974, de 5/01/95) A transformação genética de plantas consiste na inserção no seu genoma de uma ou mais seqüências, geralmente isoladas de mais de uma espécie, especialmente arranjadas, de forma a garantir a expressão gênica de um ou mais genes de interesse. (Nodari e Guerra, 2001) Genetic Engineering • The process of manipulating and transferring instructions carried by genes from one cell to another Why do scientists want to change gene instructions? • to produce needed chemicals • to carry out useful processes • to give an organism desired characteristics DNA IS EVERYWHERE DNA and Genes • Genes = the coding system for instructions • A gene = is a segment of DNA Guanine (G) Cytosine (C) Adenine (A) Thymine (T) bases DNA gene Genes and Proteins transcription mRNA Gene (a piece of DNA) protein translation trait Restriction enzymes As biological scissors Plant Genetic Engineering Transgenic Plants • the product of plant genetic engineering Genetically Modified Organism (GMO) Genetically Engineered Organism (GEO) • the label for transgenic plants 1973- Tecnologia do DNA recombinante 1975 - Conferência de Asilomar • Biorrisco • Auto-moratória • Contenção física e biológica • Protocolos de segurança Modificações Genéticas em Plantas Cultivadas Tipo de Modificação Produto Trangênico Origem do Gene Planta Trangênica Resistência à pragas Vários insetos pragas Proteína inseticida de BT B. thurigiensis algodão, milho Vários insetos pragas Caruncho Inibidores de tripsina Proteína aroelina V. unguiculata P. vulgaris fumo inseticida natural Resistência à fungos Alternaria longipes Rhizoctonia solari Quitinase Endoquitinase S. merascens P. vulgaris fumo fumo e feijão Resistência à vírus Mosaico dourado Parte do vírus Geminivirus feijão e tomate Rato P. americanus (peixe) A. thaliana fumo tomate, fumo fumo Várias plantas Microorganismo Klebsiella ozaenae soja, algodão, milho, tomate feijão, milho batata Manitol dihidrogenase Ovalbumina E. coli Galinha E. uredovora fumo alfafa arroz Humana Dihidroflovonal-4-reductase Homo sapiens Zea mays batata petunia Estresses abióticos Tolerância ao Cádmio Proteção contra geada Herbicida Resistência ao glifosato Resistência ao glufosinato Bromoxynil Bromixilase Qualidade do produto Aumento de manitol Aumento de proteína Aumento de vitamina A Outros Soro-albumina Cor de flor Proteína metalboxhioneina Proteína antifreeze Glicerol-3-acetiltransferase EPPS Sintase e Glifosato oxidase Glufosinato de amônio Nitrilase específica Efeitos diretos e indiretos de variedades transgênicas (OGMs) e as interações complexas que fazem parte da avaliação de risco ambiental. Adaptado de Peterson, et. al. (2000) Biotecnologia X Biossegurança Biotecnologia. [De bi(o)- + -tecn(o)- + -logia] S. f. Aplicação de processos biológicos à produção de materiais e substâncias para uso industrial, medicinal, farmacêutica, etc. Biossegurança. [De bi(o)- + segurança] S. f. Méd. O conjunto de estudos e procedimentos que visam a evitar ou controlar os eventuais problemas suscitados por pesquisas biológicas e/ou por suas aplicações. Dicionário Aurélio (2000). Editora Nova Fronteira, página 302-303. MARCOS REGULATÓRIOS Lei 8974 em 1995 (Lei de Biossegurança) • Trata da segurança alimentar e da segurança para a saúde humana e ambiental •As plantas transgênicas foram consideradas diferentes das não transgênicas não só quanto a natureza biológica, mas também do ponto de vista legal •Cria CTNbio MARCOS REGULATÓRIOS CDB Biotecnologias e biossegurança - artigos 8, 17 e 19. • Art. 8 par. g: “Estabelecer ou manter meios para regulamentar, administrar ou controlar os riscos associados à utilização e liberação de organismos vivos modificados resultantes da biotecnologia que possam provocar impacto ambiental negativo que possa afetar a conservação e a utilização sustentável da diversidade biológica, levando também em conta os riscos para a saúde humana”. Artigo 17 “As Partes Contratantes devem proporcionar o intercâmbio de informações, de todas as fontes disponíveis do público, pertinentes a conservação e a utilização sustentável da diversidade biológica, levando em conta as necessidades especiais dos países em desenvolvimento.” Artigo 19: Gestão da Biotecnologia e Distribuição dos seus Benefícios Inciso 3: “As Partes devem examinar a necessidade e as modalidades de um protocolo que estabeleça procedimentos adequados, inclusive, em especial, a concordância prévia fundamentada, no que respeita a transferência, manipulação e utilização seguras de todo organismo vivo modificado pela biotecnologia, que possa ter efeito negativo para a conservação e utilização sustentável da diversidade biológica”. Inciso 4: “Cada Parte Contratante deve proporcionar, diretamente ou por solicitação, a qualquer pessoa física ou jurídica sob sua jurisdição provedora dos organismos a que se refere o parágrafo 3, a Parte Contratante em que esses organismos devem ser introduzidos, todas as informações disponíveis sobre a utilização e as normas de segurança exigidas por essa Parte Contratante para a manipulação desses organismos, bem como todas as informações disponíveis sobre os potenciais efeitos negativos desses organismos específicos. Regulamentação Protocolo de Cartagena - ratificação pelo Brasil ocorreu em novembro de 2003, o que possibilitou o país ser Parte no dia 21 de fevereiro de 2004. • Este protocolo tem seu foco sobre o movimento transfonteiriço de Oranismos Vivos Modificados (OVM), resultantes das modernas biotecnologias que podem apresentar efeitos adversos sobre a conservação e o uso sustentável da biodiversidade, estabelecendo procedimentos apropriados inclusive para concordância prévia fundamentada. Este protocolo reafirma a abordagem precaucionária prevista no princípio 15 da ECO-92, realizada no Rio de Janeiro e reconhece a necessidade de medidas de biossegurança tendo em vista os possíveis riscos à saúde humana e ao meio ambiente, com ênfase especial às medidas a serem adotadas para os países com maior diversidade genética. Custos externos da agricultura inglesa PEARCE, 1999, New Scientist Custos de remediação - ₤ 208/ha “the indirect costs of agriculture, which are those paid by the nonfarming members of society, are almost as large as agriculture’s net income. The presence of large costs that are not paid for by agriculture suggests that total societal benefits could be increased by moving to a form of agriculture that is less intensive and requires fewer inputs”. PG-RGV