Uma nova técnica para modificar o código genético de plantas permite a produção de transgênicos sem o risco de os genes manipulados se espalharem pela natureza. A grande diferença do método em relação aos tradicionais é que ele não se baseia na modificação de genes do núcleo celular: as alterações são feitas no genoma do cloroplasto, estrutura da célula vegetal responsável pela fotossíntese.
Um tomate (Lycopersicon esculentum), a primeira planta fértil com fruto comestível produzida pela nova técnica, foi apresentada na edição de setembro da revista Nature Biotechnology. O trabalho foi desenvolvido por Helaine Carrer, da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo (Esalq/USP), e Ralph Bock, atualmente na Universidade de Muenster (Alemanha).
As alterações nos genes do cloroplasto não são transmitidas para outros seres vivos, pois o grão de pólen (que contém as células sexuais masculinas das plantas) não apresenta cloroplastos. Além disso, se um fragmento de DNA que comanda a síntese de uma proteína é inserido no cloroplasto, a planta pode produzir essa proteína em quantidades significativas. “O cloroplasto pode ser responsável por até 40% da produção total de proteínas pela célula”, diz Carrer. “Uma alteração genética feita no núcleo seria responsável por apenas 2% dessa produção.”
A intensa expressão de genes introduzidos no cloroplasto se deve ao fato de cada célula vegetal ter, em média, de 10 a 100 cloroplastos, cada um com entre 10 e 100 cópias do genoma. Com isso, as células apresentam de 1000 a 10.000 cópias do genoma do cloroplasto. “Por outro lado, cada célula tem apenas um núcleo e o genoma nuclear apresenta uma única cópia”, comenta a pesquisadora.
Para inserir genes no cloroplasto, microscópicas esferas de ouro são recobertas com segmentos de DNA que contêm o gene de interesse e, em seguida, são lançadas em alta velocidade contra folhas da planta. É complicado posicionar os genes no local desejado. No entanto, como o genoma do cloroplasto é pequeno, fica mais fácil determinar onde os fragmentos se encaixaram e se eles estão afetando outras atividades da planta. “As extremidades dos fragmentos de DNA apresentam sequências regulatórias que garantem que o gene só será expresso se estiver inserido no cloroplasto”, afirma Carrer.
A configuração simplificada do genoma plastidial (120 genes organizados de forma circular) também permite aos cientistas selecionar exatamente em que ponto do código genético irão introduzir o novo gene. “No genoma nuclear, o gene pode entrar em qualquer lugar e interferir com o funcionamento da planta”, compara Helaine. Além disso, da mesma forma que introduzem o gene no cloroplasto, os cientistas conseguem retirá-lo do genoma e retornar a planta ao seu estado natural. “O mesmo poderia funcionar para qualquer vegetal”, diz Helaine. “É uma tecnologia fantástica.”
A pesquisadora produziu um tomate transgênico ao inserir nos cloroplastos um gene de resistência ao antibiótico espectinomicina. “Para confirmar se a técnica tinha sido realizada com sucesso, colocamos fragmentos de folhas em um meio de cultura com o antibiótico”, conta. As células que sobreviveram nesse meio expressavam o gene e regeneravam uma planta resistente.
Não há interesse comercial em um tomate resistente a antibióticos, mas o desenvolvimento da planta mostra que a inserção de genes em cloroplastos é uma técnica eficiente.
Fonte: http://www.uol.com.br/cienciahoje/chdia/n493.htm
http://www.estado.estadao.com.br/editorias/2001/08/31/ger015.html
acesso em fevereiro de 2002
