Não é novidade para ninguém que, por milhares de anos, o homem vem utilizando a biotecnologia na agricultura: realizando processos de melhoramento das plantas cultivadas, promovendo modificações nos genes de plantas em busca de cultivares mais adequados às suas necessidades.
O melhoramento de plantas engloba as técnicas, métodos e recursos que promovem um aprimoramento do conteúdo genético de determinada espécie, a fim de trazer ganhos como aumento de produtividade, resistência ao estresse biótico, adequação às exigências do mercado consumidor e aumento no valor agregado do produto.
Que saber mais como a biotecnologia pode atuar melhorando a produção agrícola? Leia esse texto aqui!
Melhoramento genético clássico: como funciona o primeiro grande aliado da agricultura.
Quando se trata do melhoramento clássico, o mesmo restringe-se, no máximo, às espécies correlacionadas – que possuem uma alta similaridade nas características genéticas das espécies, ao ponto de haver pareamento dos cromossomos de ambos durante o processo de divisão celular – de outro modo haveria esterilidade dos descendentes, o que inviabilizaria a produção, visto que cessaria a continuidade dos benefícios adquiridos.
Achou confuso? Podemos fazer uma analogia observando um supermercado (célula): cada corredor tem duas prateleiras (cromossomos alelos) que tem uma variedade de produtos (genes), e todos os produtos têm seu corredor de prateleiras conforme sua categoria; somente os produtos que estão na mesma categoria podem trocar de lugar. E ninguém vai encontrar pão na prateleira do sabão em pó, isso não faria menor sentido na organização do supermercado. Este fator torna o processo lento e limitado à disponibilidade das características desejáveis em espécies correlatas.
Melhoramento genético de plantas via melhoramento clássico, um exemplo de biotecnologia na agricultura.
Fonte: Adaptado https://biologiaparabiologos.com.br/5-motivos-para-ensinar-sobre-sementes/
Já leu nosso texto “Agricultura: um campo aberto para inovação potencializada pela Biotecnologia”?
Abrem-se novos horizontes no melhoramento genético
Como nada é tão bom que não possa ser melhorado, então em 1970 começam a ser definidas as técnicas de engenharia genética, que trouxe a oportunidade de modificar e/ou adaptar os métodos do melhoramento clássico. Com essa ferramenta abriu-se a possibilidade de buscar genes de interesse até mesmo de espécies distantes.
Os genes de interesse, nada mais são aqueles genes que podem trazer algum benefício específico e desejado para planta, como a resistência a pragas, ao estresse hídrico, incremento massal e entre tantos outros.
E assim, surgem os organismos geneticamente modificados (OGMs), que são organismos que podem ter passado por diferentes tipos de edição genética artificial. A transgenia é um desses processo, e até então podemos dizer que o mais polêmico, ela se dá pela alteração do DNA de um organismos por meio da introdução de um ou mais genes proveniente de um indivíduo de outra espécie (gene exógeno).
Vale lembrar que isso só acontece graças à universalidade do código genético: com algumas raras exceções, a “leitura” do gene é feita por meio da mesma “linguagem” por todos os organismos.
Você sabia que no Brasil ninguém pode criar e plantar espécies OGM como bem entender?!
Todo o processo de pesquisa sobre a transgenia deve passar por inúmeros testes específicos de segurança e de legislação, sendo muitos destes estabelecidos e fiscalizados pela Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio). Mesmo que a pesquisa envolve uma única plantinha no laboratório, a mesma deve passar por: testes regulamentadores no laboratório, na casa de vegetação e até no campo. Só depois ela vai chegar no processo de produção em larga escala e comercialização. Veja na figura abaixo todo o processo, desde a criação do transgênico até a sua liberação.
Biotecnologia na agricultura: Melhoramento genético de plantas via melhoramento clássico
Fonte: Adaptado https://www.laborgene.com.br/plantas-transgenicas-conceitos-e-vantagens-da-tecnologia-que-veio-para-ficar/
Como dito anteriormente os transgênicos são polêmicos, e o processo de aceitação dos consumidores, bem como dos agricultores, em relação aos cultivares transgênicos é complexo e envolve diversos fatores. Apesar dos diversos argumentos em concordância e oposição ao uso das ferramentas da engenharia genética na produção agrícola, as discussões basicamente se prendem aos mesmos discursos desde que a tecnologia surgiu na década de 1980.
Alguns críticos expõem a preocupação de que a tecnologia possa causar efeitos ambientais nocivos e irreversíveis – como desequilíbrio ecológico, por meio da formação de “superpragas” e do escape gênico (que é uma espécie de dispersão descontrolada do gene para outro cultivar não OGM), além de pôr em risco a saúde do consumidor, nomeando-os de “frankenfoods” ou “comida Frankenstein ”.
Por outro lado, os defensores salientam os potenciais ganhos na produtividade, minimização do uso de agroquímicos, impactos sob o solo, redução dos custos, preços de revenda e que os mesmo são seguros para saúde humana. Ou seja, argumento dos dois lados não faltam, não é mesmo?
Vale ressaltar que a engenharia genética tem sido bem-sucedida no desenvolvimento de variedades com características controladas por um único gene, trabalhando de forma monogênica em cada produto, resultando em um maior controle sob a expressão do gene exógeno inserido.
Que saber outra forma de melhoramento vegetal além dos transgênicos? Leia nosso texto sobre apomixia!
CRISPR-Cas9: novo queridinho da biotecnologia na agricultura
Por mais que não exista uma opinião unânime a respeito dos transgênicos, pesquisas e novas tecnologias envolvendo a biotecnologia no campo da agricultura se mantém a todo vapor, afinal a ciência não pode parar!
Técnicas de melhoramento de precisão ganham notoriedade como alternativa a transgenia, e são conhecidas como TIMPs – Tecnologias Inovadoras De Melhoramento De Precisão – que tal dar uma conferida neste texto que fala um pouco mais sobre elas.
Um exemplo é o avanço da biologia molecular por meio da edição de genes, especialmente com a técnica CRISPR-Cas9, uma das técnicas mais recentes, precisa, previsível e de baixo custo, que promete ser uma ferramenta muito poderosa devido a sua precisão na inserção de genes e também porque genes fora da espécie em si podem ou não serem inseridos, que pode ser melhor entendida na figura a seguir:
biotecnologia na agricultura: Edição gênica via a técnica de CRISPR CAS9.
Fonte: Adaptado https://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2018/11/27/entenda-o-crispr-a-tecnica-de-edicao-de-dna-que-pode-ter-criado-bebes-resistentes-ao-hiv.ghtml
Será o CRISPR CAS9 a ovelha branca da família?
A CTNBio deixou de forma clara que, conforme a Resolução Normativa 16 de 15 de janeiro de 2018, a edição de gene difere da estratégia da engenharia genética por transgenia, visto que a técnica quando utiliza gene exógeno não se deixa rastro no indivíduo. Contudo, a nova técnica está sujeita a levantar as mesmas pautas de riscos ambiental e saúde do consumidor que a transgenia, uma vez que promove uma modificação genética previamente não existente na natureza. Por outro lado, a recente inovação biotecnológica pode trazer uma forma de olhar mais otimista do emprego de ferramentas biotecnologia na agricultura.
Sabe-se que agricultura é desafiada no século XXI a alimentar, vestir e transportar uma população mundial que cresce em tamanho e riqueza, sobretudo de uma forma sustentável. Com tamanho desafio e com tantas as aplicações biotecnológicas na agricultura, será que teremos no futuro o “milagre tão esperado”? Seremos capazes de solucionar problemas específicos de cada cultivo e, concomitantemente, trazer um alto valor agregado à produção e benefícios ao meio ambiente?!
Bem, com tantos caminhos de possibilidade, será que você já tem sua opinião sobre o assunto? Se sim, compartilhe conosco, deixando a sua opinião nos comentários. Mas se ainda precisa de mais informações para poder opinar, aqui no blog Profissão Biotec temos diversos artigos que podem te ajudam com isso, dá uma olhadinha e boa leitura!
Conteúdo de qualidade, e com uma excelente didática. Parabéns!