PlantasPlantas cultivadascultivadas in vitroin vitro

Conhecer o padrão temporal de expressão de um gene

0.5cm

C

B

A

Avaliando a expressão nos tecidos

Conhecer a resposta de um gene a diferentes estímulos

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

MU pMOL/�g proteina/hora

tecido lesado

tecido intacto

tecido intacto

tecido lesado

U3A3MR::GUS

U3A2MR::GUS

GUSGUS

L. esculentum100 pbladderL Lw St Stw

L. peruvianumL Lw St Stw

300 pb

600 pb

100 pbladder

L: leaf; St: stem; w: woundedQuantificação

Resposta de hipersensibilidade: Meloidogyne incognita vs Solanum lycopersicon

HR

HR

resistant tomato resistant tomato susceptible tomato

Getting closer with AFLP markers

Centromere

C8b

Aps-1

tl

GP79

Mi region

GP79

C32.111

C264.2

IK379

REX-1

C32.11C11.24

C93C12.27

Mi region

Mottele introgressed region (650 Kb)Tomato chromosome 6

Construção do vetor para transformação com Agro

Mi + MARCADOR DE SELEÇÃO

(conjugação entre

agrobactériasdo solo)

(origem de replicação e região de

incompatibilidade)

(catabolismo de opinas)

(transferência do T-DNA: genes de

virulência)200Kb

Borda esquerda

Borda direita

Região transferida

Analysis of plants transformed with Mi1.2

20/23 R

Nematode resistance in transgenic plants: progeny test

3:1R:S

Macrosophium euphorbiae vs Lycopersicon esculentum

R S

Aphid resistance on transgenic lines

A divisão celular nos meristemas: floralGenes envolvidos no controle do meristema floral.

O meristema está organizado em anéis concêntricos

• Técnicas de transformação genética de plantas:– Agrobacterium (método biológico)– Bombardeamento (método físico)– Eletroporação )método físico)

• Aplicações na pesquisa básica e aplicada– Conhecer o padrão temporal de expressão de um

gene (?)– Conhecer o padrão espacial de expressão de um

gene (?)– Conhecer a resposta de um gene a diferentes

estímulos– Estudar os genes envolvidos nos diferentes processos

fisiológicos (ex. resistência a patógenos, floração, etc)

Histórico sobre as plantas transgênicas1983 - Criada a primeira planta transgênica (fumo resistente a

antibiótico)

1985 - Testes em campo com plantas transgênicas resistente a vírus, bactéria e insetos

1986 - EPA (EUA) aprova a liberação da cultura da primeira planta transgênica (fumo resistente à herbicida)

1990 - Cultura de algodão (resistência à herbicida) obtida com sucesso em campo aberto

1992 - FDA (EUA) decide que alimentos transgênicos seriam regulados como alimentos convencionais

1994 - Tomate FlavrSavr é o primeiro alimento transgênicoaprovado para venda

1995 a 2000 - Canola, milho, algodão, soja e beterraba resistente à herbicida bem como milho, algodão, mamão, batata, abobrinha, tomate resistentes a vírus ou inseto foram aprovados nos EUA.

2001 - "Golden rice” que deve prevenir milhões de casos de cegueira e morte causadas por deficiência de vitamina A e ferro está sob testes

RI resistência a inseto; RH resistência a herbicida; RV resistência a vírus; MO modificação de óleo; EM esterilidade masculina; ReS retardo de senescência;

ReM retardo de maturação

Cultura Característicaalgodão RI/RH

arroz RHbatata RI, RV

beterraba RHcanola RH, MO, EMchicória RH, EMcravo RH, cor, ReS

mamão RVmelão ReMmilho RI, RH, EMsoja RH, EM

tomate RH, ReM

Culturas trangênicas comerciais

Resistência a insetos:

algodão Bt (?)

Uso de pesticida/haVariedadede algodão

Produção(kg/ha)

Custo total deprodução/kgalgodão (US$)

No

aplicaçõesQuantidade

(kg)Custo(US$)

selvagem 3186 2.23 19.8 60.7 762

Bt 3371 1.61 6.6 11.8 136

Tolerância à salinidade

Canolaselvagem

Canola transgênicatolerante à salinidade

Inibição de Senescência

Tomate FLAVR SAVRTM (Calgene)

Aumento do Valor Nutricional

Arroz douradoArroz selvagem

E o excesso de vitamina A?????

Resistência a herbicidas

•Monsanto vende a soja e o herbicida (glifosato)=MONOPÓLIO ECONÔMICO

Há abuso na aplicação do herbicida por falta de informação dos agricultores.

Campo experimental de soja (Roundup ReadyTM, Monsanto)

Gene EPSP presente nosmais diversosorganismosinclusive em plantas com grau de similaridade > 65%.

E.coli

Planta

Mamão resistente ao vírus da mancha anelar(EMBRAPA)

Mamoeiro selvagemsensível pelo vírus

Mamoeiro transgênicoresistente ao vírus

Feijão resistente ao vírus do mosaico dourado(EMBRAPA)

Mostardaselvagem

Mostardaresistentea cádmio

Mostarda resistente a cádmio

Cravos série MoonTM (Florigene Flowers)

Novas cores

Vincristina (anticancerígeno): US$ 12 milhões/Kg

Produção de medicamentos

Catharanthus roseus

•A transformação é uma tecnologia e os transgênicos são produtos obtidos da aplicação dessa tecnologia.

•Vantagens: -baixo uso de pesticidas (baixo impacto ambiental)

- maior produtividade- maior conteúdo nutricional

-melhores condições de conservação--ferramenta para o estudo da fisiologia animal e vegetal.

•Conseqüentemente cada produto deve ser avaliado individualmente antes de sua liberação para o consumo para determinar se estamos “a favor ou contra” esse produto. (ex.

pesquisa nuclear)

- Produção de vacina contra hepatite A e B:Vírus modificado geneticamente (“vírus atenuado”). Ele induz a produção de anticorpos mas não produz a doença.

-BCG, polio recombinante.....

No mercado:

- Produção de insulina para diabéticos:E.coli transgênica com o gene da insulina humana.Hoje o 75 % é produzida com organismos transgênicos.

-Hormônio de crescimento humano:Desde 1977 é produzido com organismos OGMs.

-Eritropoetina (Anemia)

-Nutrição: quimosina (antigamente o coalho era retirado do estômago de bezerros recém-nascidos que eram sacrificados).

O que vem:

- Produção de vacina contra AIDS:Produção (com transgênicos) de proteína do capsídeoviral para produção de anticorpos.

-Porcos que produzem hemoglobina humana.

-Cabras que produzem enzimas capaces de dissolver coágulos (Enfarte).

-Leite sem lactose.

-Terapia gênica