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As alterações do material genético, também conhecidas como mutações são responsáveis por toda a variabilidade genética existente. As características geradas por alterações genéticas são selecionadas ou eliminadas de acordo com a vantagem adaptativa que ele confere ao organismo em viver em um dado ambiente. Essa é a base da evolução de todos os organismos que conhecemos.
Vale esclarecer que a própria natureza sempre selecionou os melhores genes, de forma a fortalecer as espécies em termos de adaptação. A exemplo da natureza, o homem também aprendeu a selecionar os genes. Com isso, existem dois tipos de seleções genéticas:
- Seleção Natural: É o processo em que grupos de organismos são naturalmente selecionados a partir de adaptação e mudança. Em outras palavras, os organismos com características mais favoráveis a certos ambientes são os que apresentam maior chance de sobreviver e reproduzir.
- Seleção Artificial ou dirigida: É a seleção dos organismos realizada por cruzamentos direcionados através da interferência do homem. Exemplo são os cruzamentos para produzir novas raças de cachorro e também a domesticação de plantas para produção de alimentos.
- Melhoramento genético: é realizado através de engenharia genética por técnicas laboratoriais. Por exemplo, um gene que confere uma característica especial, pode ser inserido na célula de um organismo que não apresenta esta característica.
Considerando que
- Todas as espécies sofrem algum tipo de modificação em seu DNA, umas com mais e outras com menos frequência;
- Os eventos mutacionais ocorrem ao acaso, podendo melhorar ou piorar a espécie,
- Algumas espécies transmitem seus genes de forma sexuada e outras assexuada,
é fácil perceber que sem uma interferência humana, a melhoria de uma dada espécie demoraria milhares de anos. É o que acontece com a seleção natural.
O ser humano aprendeu a identificar os melhores exemplares de cada espécie e direcionar cruzamentos entre elas, no intuito de “acelerar” a seleção dos melhores genes. Ter melhores cavalos, gados mais produtivos, plantas mais produtivas e resistentes etc. O problema é que isso também aumenta a taxa de endogamia, diminuindo a variabilidade genética, como podemos ver em determinadas raças de cães e em outras espécies.
Com a ascensão das técnicas de engenharia genética nos anos 70, a comunidade científica passou a fazer melhoramentos genéticos em plantas. Considerando as modificações por seleção natural e/ou artificial, o melhoramento genético altera o organismo em tempo recorde.
Transgênicos vs Organismos Geneticamente Modificados
Como vimos no tópico anterior, as mudanças genéticas ocorrem por um processo natural, a variabilidade genética ocorre e é saudável nos organismos. As mudanças genéticas que se perpetuam, são aquelas que conferem vantagens aos organismos. Mas, por um processo natural, ao acaso, esse processo se torna muito lento, demorando milhares de anos.
As técnicas de engenharia genética impulsionam a biotecnologia, abrindo caminho para produção dos organismos transgênicos. Mas o que são os organismos transgênicos e os organismos geneticamente modificados (OGMs)? É comum haver certa confusão entre as duas terminologias. Vamos conferir!
- Organismos Geneticamente Modificados (OGMs): São organismos que sofreram algum tipo de modificação em seu material genético (DNA/RNA) através da engenharia genética.
- Organismos Transgênicos: São também organismos com modificações em seus materiais genéticos através de engenharia genética. No entanto, organismos transgênicos são modificados utilizado material genético de outra espécie.
Portanto: Todo transgênico é um OGM, porém nem todo OGM é um transgênico.
O que são organismos transgênicos?
Transgênicos são organismos que receberam um ou mais genes de outra espécie através de engenharia genética. Na maioria das vezes, esses genes servem para conferir alguma característica ao organismo transgênico.
A intenção da construção desses organismos vai desde pesquisas biológicas e médicas até o aumento da produtividade, melhoria da resistência do organismo a fatores externos, como clima, ataques de pragas e etc. Os primeiros transgênicos, tinham um propósito de ser usado nas investigações científicas que permitiam expressar genes em organismos diferentes.
Um dos primeiros marcos de organismos transgênico comercializado é utilizado para fins medicinais até hoje. A insulina recombinante foi desenvolvida através da engenharia genética de uma bactéria da espécie Escherichia coli (E. coli) teve o gene da insulina humana inserido em seu genoma.
A bactéria E. coli, recebeu o gene da insulina no final dos anos 70 e desde então a insulina é produzida em escala industrial. Esse é um clássico exemplo da aplicabilidade de um organismo transgênico que beneficia até hoje milhares de diabéticos.
Antes da produção pela E. coli transgênica, esse hormônio era extraído de pâncreas de porco em uma escala bem menor. Menos produto disponível, maior o custo, além do mais, o processo de produção, extração e purificação não eram tarefas simples;
Depois dos microrganismos, plantas e animais começaram a receber atenção e nos anos 80 surgem os primeiros exemplares vegetais com o status de organismos transgênicos.
Benefícios dos transgênicos
São inúmeras as aplicações dos organismos transgênicos e diversas áreas são beneficiadas:
Medicina
Produtos terapêuticos podem ser produzidos em escala industrial, favorecendo aqueles indivíduos com carência de tais produtos, como no caso da insulina, mencionado anteriormente.
Agricultura
Produtos mais nutritivos, com mais vitaminas e proteínas, mais resistentes a pragas, estão disponíveis no mercado. Isso beneficia a alimentação humana e animal evitando também prejuízos econômicos, uma vez que transgênicos podem ser resistentes às adversidades climáticas também;
Por meio da biotecnologia, plantas transgênicas são capazes de expressar vacinas em desenvolvimento. Genes que codificam proteína do coronavírus (SARS-CoV-2) foram inseridos em plantas do tabaco para produção de vacina. Por se tratar de um produto de origem transgênica, essa vacina ainda não foi comercializada, pois espera liberação da agência reguladora Food Drug Administration (FDA);
- Psicultura: Uma empresa desenvolveu um salmão transgênico capaz de alcançar o tamanho máximo em 16 meses;
- Microbiologia Ambiental: Bactérias transgênicas produzem proteínas que fazem a água congelar a temperaturas elevadas. Outras bactérias transgênicas produzem enzimas que degradam plásticos.
Nota: Acima estão alguns exemplos, mas as áreas beneficiadas são diversas. Todas essas tecnologias envolvem a inserção de um material genético (DNA/RNA) ou fragmentos de DNA (promotores e outros reguladores gênicos).
Polêmicas e os transgênicos
Embora seja reconhecidamente que os transgênicos não representam riscos maiores que os alimentos naturais, existem ainda controvérsias sobre o impacto desses alimentos ao meio ambiente e à saúde humana a longo prazo.
Por isso, a Organização Mundial da Saúde (OMS) recomendou que os estudos desses impactos sejam continuados. Estudos até o momento, não relatam informações sobre alergias ou outras doenças nos seres humanos em decorrência dos transgênicos.
Considerações finais
Na natureza, o melhoramento das espécies ocorre, seja pela recombinação durante os cruzamentos e/ou mutação que aumenta a variabilidade e seleção. As técnicas de engenharia genética aceleram o processo de melhoria do organismo e de forma mais direcionada e específica. Essa especificidade, poderia nunca ocorrer na natureza.
Num panorama geral, podemos dizer que as características dos transgênicos como um todo incluem:
- Tolerância a Estresse Abiótico;
- Taxa de crescimento alterada;
- Tolerância a herbicida;
- Resistência a pragas e insetos;
- Qualidades nutricionais alteradas;
- Produção de proteína ou enzimas com propriedades especiais;
- Sistema de controle de polinização.
Referências Bibliográficas
Ridley, M. (2004). Evolution 3rd Edition. In Blackwell Publishing.
Tortora, G. J., Funke, B. R., & Case, C. L. (2012). Microbiologia 10a Edição. In Porto Alegre : Artmed.
We’ve Got The Vaccine, Says Pentagon-Funded Company – Defense One
https://www.wired.com/2015/11/in-a-first-the-fda-clears-genetically-modified-salmon-for-eating-it-just-took-20-years/
