Reprodução seletiva em plantas
É uma técnica usada há vários séculos e baseia-se na seleção artificial para obter variedades de plantas com características vantajosas e mais rentáveis. Em cada geração, são promovidos os cruzamentos entre indivíduos que apresentam as características desejadas, aumentando a sua representatividade na geração seguinte. O isolamento progressivo conduz à obtenção de novas plantas, cujo programa genético associa caracteres que existiam separados nos progenitores.
Esta seleção de plantas por reprodução assexuada é lenta e implica variabilidade genética dos descendentes devido às recombinações genéticas que ocorrem nos processos de meiose e fecundação do ciclo reprodutor das plantas.
No entanto, a reprodução seletiva de plantas permite obter produtos de melhor qualidade, melhorar as capacidades de reprodução, permitindo obter uma descendência mais numerosa e obter variedades de plantas mais resistentes a doenças e parasitas.
As sementes destas plantas modificadas podem ter a finalidade de fornecer aos agricultores pelos institutos de seleção de plantas.
Regeneração de plantas a partir de protoplastos
As células vegetais possuem uma parede celular constituída por pectina. Este composto assegura a manutenção da célula, conferindo-lhe rigidez e permitindo a adesão às outras células. Os protoplastos são células vegetais isoladas cujas paredes celulares foram removidas por processos mecânicos ou enzimáticos.
O sucesso da cultura de protoplastos depende de diferentes fatores, entre os quais se destacam o genótipo, o tipo de tecidos utilizados para o isolamento, as condições fisiológicas das plantas de onde provêm os tecidos utilizados e o meio de cultura.
Estes protoplastos podem ser cultivados em in vitro e regenerar plantas completas, podendo ser aplicados na transformação genética de plantas, uma vez que a ausência de parede celular torna mais fácil a introdução de DNA estranho e na obtenção de plantas híbridas, por fusão em cultura.
É possível regenerar plantas completas a partir de protoplastos, quando colocados em meio de cultura em condições asséticas, no entanto a maior parte destes híbridos obtidos são estéreis.
Clonagem por micropropagação
As plantas têm uma grande capacidade de totipotência, ou seja, possuem uma grande capacidade de regeneração de todo o organismo.
Assim, é possível obter um organismo completo a partir de células ou fragmentos de tecido em cultura. A cultura de tecidos engloba um conjunto de processos para o crescimento de grande número de células num ambiente esterilizado e controlado.
A micropropagação é um tipo de propagação clonal, porque as novas plantas produzidas a partir de algumas células são todas geneticamente idênticas. Esta técnica de clonagem é feita em cultura in vitro, num meio adequado, em condições asséticas e na presença de reguladores de crescimento que induzem a manifestação da totipotência das células. Quando se remove uma pequena porção de tecido com crescimento ativo de um órgão da planta que se pretende multiplicar, os explantes, este tecido deixa de apresentar diferenciação e origina um tecido caloso, um tecido muito heterogéneo formado por uma massa de células parenquimatosas em proliferação, que se transformará numa plântula que enraíza e produz uma planta geneticamente idêntica à original, assim que se coloca no solo.
Engenharia genética no melhoramento de plantas
A técnica do DNA recombinante possibilitou a manipulação do genoma de plantas. Introduzindo genes específicos, é possível alterar as características genéticas e reduzir o tempo necessário para a produção de novas variedades, que podem ser colocadas no mercado de acordo com a procura.
Esses genes específicos com interesse são isolados e é a biologia molecular que os vai transferir para o genoma de outro organismo, transgenes, procedendo assim à sua transformação, à qual é chamada de transgénese. Esta transformação genética conduz à obtenção de organismo geneticamente modificados, os usualmente chamados OGM. A informação transportada pelo fragmento do DNA exprime-se e conduz à modificação do fenótipo.
As plantas transgénicas são fáceis de obter porque:
- possuem um ciclo de vida curto (selecção rápida de novas características);
- produzem uma descendência numerosa (aparecimento de mutações e aumento da diversidade);
- têm uma grande capacidade de autofecundação (fixação das novas características).
Na transformação genética é bastante usual a utilização de plasmídeos de Agrobacterium tumefaciens e de Agrobacterium rhizogenes. Estas são bactérias existentes no solo que infetam as plantas, causando tumores. No entanto, o plasmídeo pode ser manipulado com o objetivo de substituir o oncogene por um gene com interesse que é transferido de novo para a planta.
Reprodução seletiva em animais
Tal como nas na reprodução seletiva das plantas, pode efetuar-se o cruzamento entre animais com as características desejadas.Entre razões que levam os criadores a selecionar os animais podem destacar-se a produção de melhor carne, leite e ovos, a obtenção de maior descendência e a obtenção de animais mais resistentes a doenças e a parasitas.
Esta reprodução foi facilitada com o desenvolvimento das técnicas de inseminação artificial. O sémen de um macho com características vantajosas pode ser usado para inseminar uma grande quantidade de fêmeas. Para que estas fêmeas produzissem um maior número de descendentes, começou-se a utilizar também as técnicas de fecundação in vitro.
A clonagem de animais com transferência de embriões tornou-se um processo rápido que envolve baixos custos e produz um elevado número de descendentes geneticamente idênticos, assim como a redução da variabilidade genética.
Engenharia genética na criação de animais
O primeiro transgénico animal obtido com sucesso foram os ratos, em 1982.
Estes animais geneticamente modificados são utilizados para:
- Modelos para o estudo de doenças humanas;
- Produção de substâncias necessárias para medicamentos ou para o transplante de órgãos para seres humanos;
- Aumento da massa corporal, da resistência a certas doenças, da produção de carne.
Vantagens e preocupações no uso de OGM na produção de alimentos
O planeamento familiar e a redução da natalidade são duas das soluções que podem ser utilizadas para o combate à fome, porém os OGM é aquela que tem gerado maior polémica. Depois de tantas discussões sobre os transgénicos ficam-nos algumas questões: serão os OGM seguros ou não para o consumo humano? E para o meio ambiente?
Algumas das desvantagens dos alimentos transgénicos são:
- O lugar onde o gene é inserido não pode ser controlado completamente, o que pode causar resultados inesperados pois os genes que controlam outras partes do organismo podem ser afetadas;
- Não se tem a certeza se estes não afetam a saúde humana;
- Os efeitos colaterais não podem ser previstos;
- Podem potenciar o aumento dos sintomas de alergia a certos alimentos;
- Os alimentos transgénicos podem entrar em competição com as plantas já existentes, levando à sua extinção;
- Pode diminuir o efeito de certos tratamentos de doenças em homens e animais, devido à existência de genes resistentes a antibióticos em várias plantações.
A tecnologia do DNA recombinante permitiu a manipulação do genoma com determinados objetivos, tais como:
- Melhoramento das propriedades nutritivas;
- São mais baratos, pois conseguem-se produzir plantas mais resistentes a doenças e a pragas;
- Produção de alimentos em ambientes onde antes nunca seria possível a sua criação e tolerância a condições ambientais adversas;
- A produção em grande escala de alimentos;
- Produção de alimentos com novas características desejáveis;
- Resistência a herbicidas;
- Alteração da maturação de frutos.
Deste modo, podemos concluir que em geral os OGM podem ser uma boa solução para o combate à fome, embora seja necessário que os governos de todo o mundo criem regulamentação relativa aos riscos de cada produto geneticamente modificado antes de se chegar ao mercado.
Embora os OGM não resolvam os problemas alimentares da humanidade, contribuem para o ganho de tempo até à estabilização da população por meio do planeamento familiar, a única solução para a falta de alimentos e para se conseguir o equilibro dos ecossistemas globais da biosfera.
