Transgênicos são naturais?

Há tempos que agricultores de todo o mundo manipulam genes de plantas e animais, sem mesmo sabermos sobre a existência de genes e cromossomos. A seleção das melhores sementes e dos melhores animais de um rebanho para cruzá-los entre si existe no mínimo há 10 mil anos. O melhoramento genético tradicional, como é chamado, transformou as plantas e os animais radicalmente, daquilo que eram quando o homem começou a trabalhar com eles para o que temos hoje. O objetivo dessas modificações é óbvio: aumentar a produção e a qualidade de sementes, frutos, plantas, bois, cavalos etc. Ao cruzar animais e plantas com características desejáveis os produtores conseguiram criar variedades importantes para o melhoramento. Entretanto, ao mesmo tempo, tiveram um grande trabalho para tirar, também por meio de cruzamentos, características indesejáveis nessas novas variedades.

Esquema mostrando transgênese utilizando cultura de tecidos vegetais. Fonte: World Wide Web (com modificações).

Existem dois métodos para produzir uma planta transgênica: usar uma bactéria chamada Agrobacterium tumefaciens ou por meio de biobalística. A técnica de se utilizar uma bactéria para transferir genes específicos a um vegetal surgiu quando cientistas observaram que o A. tumefaciens inseria trechos de seu DNA numa planta, provocando a doença galha de coroa, ou seja, é um processo que acontece na natureza.

A partir da observação dessa interação, pesquisadores criaram a técnica que consiste em três passos: 1) Retira-se do micróbio o seu plasmídio (uma pequena molécula de DNA) e dele se extrai o gene causador da doença. 2) No plasmídio é inserido um gene de interesse, por exemplo o gene que torna o vegetal resistente a insetos. 3) Então é devolvido o trecho de DNA modificado para o A. tumefeciens. Para a transferência do DNA modificado para a planta, basta apenas colocar a bactéria em contato com a planta, milho, por exemplo, e ele irá transferir para o vegetal o gene de resistência a insetos. Esta nova planta, dotada de uma característica que não tinha antes, é chamada de transgênica.

Na biobalística, partículas microscópicas de ouro ou tungstênio são cobertas com os genes escolhidos e literalmente atiradas contra as células do vegetal que se pretende modificar. Á medida que se chocam com elas, algumas partículas penetram nas células, inserindo nas plantas os genes com o traço desejado.

Uma planta geneticamente modificada traz, muitas vezes, vantagens para suportar as adversidades do ambiente. É o que ocorre, por exemplo, com o milho e o algodão que recebem o gene que os tornam resistentes a certos insetos. Esse gene vem da bactéria Bacillus thurgiensis (Bt), que produz uma toxina contra insetos. O Bt vem sendo usado há anos na agricultura orgânica como bioinseticida natural. Sua desvantagem é que, ao ser espalhado na lavoura mata todos os insetos sensíveis a ele, indiscriminadamente. No caso da planta transgênica, que tem o Bt dentro de seu genoma, somente o inseto que a ingere morre, uma utilização que é mais sensata sustentável.

Outro exemplo é a soja que tem inserido em seu genoma um gene que a torna capaz de processar o glifosato, um herbicida largamente utilizado para matar ervas daninhas que crescem junto com o cultivo da soja. Sem o gene da resistência ao glifosato, o agricultor não poderia aplicar o produto após a soja germinar, pois a mataria junto com as ervas daninhas. Nesse caso seria necessário a utilização de pelo menos duas aplicações de outros dois tipos de herbicidas na cultura para matar as plantas daninhas, mais caros e não biodegradáveis. A presença do gene de resistência ao glifosato permite que ele seja aplicado na soja sem matá-la. Isso porque o gene é capaz de degradar o herbicida, transformando-o em um composto não tóxico para o vegetal.

Para o melhorista, a principal vantagem da utilização de transgênicos parece ser a possibilidade da utilização de genes que não poderiam ser obtidos pela hibridação. Outra vantagem é a possibilidade de introdução de um gene específico sem a necessidade de cruzamentos e retrocruzamentos, diminuindo o número de gerações e o tempo gasto para o desenvolvimento de uma nova cultivar. O produtor é diretamente beneficiado, principalmente pela diminuição do custo de produção e do uso de agrotóxicos. Para o meio ambiente, o uso de plantas transgênicas pode levar a um menor uso de defensivos, diminuindo a poluição ambiental.

A produção de plantas transgênicas, apesar de trazer uma série de vantagens ao melhorista, não diminui a importância do melhoramento convencional. Na verdade, as técnicas de engenharia genética vieram auxiliar o melhorista a fazer um trabalho mais rápido e eficiente. Além disso, a transgenia não foi algo inventado pelo homem. Bactérias já a usam há milhares de anos!

Sydney Antonio Frehner Kavalco é agrônomo, mestre e doutorando em Biotecnologia pela Universidade Federal de Pelotas. Atualmente é bolsista CNPq e atua no melhoramento genético de trigo

A falsa dualidade entre Criação e Evolução

A questão sobre as origens do homem e do mundo remete a um amplo debate, no qual filosofia, religião e ciência entram em cena para explicar, a seu modo, como foi que isso ocorreu. Desde as primeiras manifestações mítico-religiosas o homem busca resposta para essa questão. Neste âmbito, até hoje a teoria criacionista é a que tem maior aceitação. Ao mesmo tempo, ao contrário do que muitos pensam, as diferentes religiões do mundo elaboraram uma versão própria.

O cristianismo, uma das crenças religiosas mais adotadas no mundo e protagonista das principais discussões sobre o tema, adota a Bíblia como fonte explicativa sobre a criação do homem. Segundo a narrativa bíblica, o homem foi concebido depois que Deus criou céus e terra. Feito a partir do barro e a imagem e semelhança de Deus, o homem teria ganho vida quando Deus insuflou o hálito da vida em suas narinas (Gn 2,7). O fato é que o livro do Gênesis não tem a intenção de descrever como se deu a criação, mais sim, apenas demonstrar que tudo provém de Deus (CIC)*. Vê-se pois, criacionismo é a crença de que o mundo e tudo o que existe nele são potencialidades de um ato criador de um deus.

Em contrapartida ao criacionismo há a teoria do evolucionismo. A Evolução Biológica consiste na mudança das características hereditárias de grupos de organismos ao longo de gerações. Grupos de organismos, denominados populações e espécies são formados pelas divisões de populações e espécies ancestrais; posteriormente os grupos descendentes passam a se modificar de forma independente. Portanto, numa perspectiva de longo prazo a evolução é a descendência com modificações, de diferentes linhagens a partir de ancestrais comuns. A evolução não busca explicar a origem da vida, mas sim descrever as mudanças pelas quais ela passa.

A discussão sobre ter havido evolução ou não é uma questão que foi resolvida no século XIX. Hoje não se discute mais isso. Essas são dúvidas de religiosos e cientistas desatualizados e que plantam esta idéia na sociedade. . Deus e Evolução não são mutuamente excludentes.

A evolução de fato ocorre; isso não está sob discussão. Não se trata de acreditar nela ou não, mais sim de aceitar a realidade. O fato agora é: acreditar que tudo tenha provido da vontade de um ser transcendental ou não. Isso é questão de fé e depende de cada pessoa. Pela fé compreende-se que Deus teria criado o mundo e inserido nele todas as potencialidades para que chegassem ao que é hoje e o que será no futuro. A ciência não pode opinar se foi Deus ou não quem criou tudo, justamente por que este também não é o seu objetivo. Já à evolução cabe descrever como, por quê meios e leis o mundo chegou ao que é hoje.

*CIC: Catecismo da Igreja Católica. Tido pelos católicos “como texto de referência, seguro e autêntico, para o ensino de sua doutrina”.

Willian Silva Lopes é acadêmico do curso de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Viçosa, campus de Rio Paranaíba e versado em filosofia religiosa/teológica pelo Seminário Maior Dom José André Coimbra.

Vermelho é a cor do raro

Correspondendo a menos de 2% da população mundial, os ruivos marcam sua presença no mundo e os cabelos avermelhados (rutilismo) causam uma abundância de mitos e medos desde tempos remotos.

A mitologia grega que diz que quando um ruivo morre, transforma-se em vampiro. Já a cultura antiga alemã considerava os ruivos bruxos. Os egípcios consideravam que a cor vermelha trazia azar e por isso queimavam mulheres ruivas em rituais que tinham como objetivo extinguir os cabelos avermelhados. No século XVI se acreditava que a gordura corporal de um ruivo era essencial para a elaboração de poções, e mesmo na iconografia da Igreja Católica Romana geralmente Eva é representada como uma mulher ruiva, simbolizando o pecado, e seu filho Caim, também ruivo, por ter matado seu irmão.

Mas verdade seja dita, nenhuma destas “lendas” são verdadeiras, sendo fruto da curiosidade a respeito de uma bela variação da natureza humana. Em pequenas cidades formadas por poucas famílias, o gene que causa o tom avermelhado nos cabelos pode ser numericamente dominante.

A origem do fenótipo é incerta. Acreditava-se que seu surgimento fora há cerca de 100 mil anos atrás, com a origem no Homem de Neandertal. Segundo essa teoria, os ruivos teriam surgido antes que o homem tivesse migrado para a Europa. Entretanto, um estudo feito na Universidade de Edimburgo (Escócia) liderada pelo Prof. Jonathan Rees, encontrou poucas evidências de que a pele branca e o cabelo ruivo fossem realmente uma vantagem adaptativa na evolução humana fora da África.

Esse estudo foi realizado através de análises dos genes relacionados ao cabelo
ruivo, a partir do qual pôde-se verificar as mudanças das proteínas que produzem a cor do nosso cabelo. Quando o gene muda, o aminoácido na proteína formada também pode mudar, e aí surgem as variações que enxergamos nos organismos, ou seja, as madeixas avermelhadas.

Um gene é formado por uma sequência de moléculas chamadas “bases”. Elas são formadas de carbono, oxigênio e nitrogênio, e por isso, são chamadas de bases nitrogenadas. A cada três bases no DNA, temos um aminoácido (bloco formador das proteínas), e chamamos essa trinca de códon. As duas primeiras bases de um códon são cruciais para a codificação de um aminoácido, mas mudanças na terceira base nem sempre alteram o resultado final de uma proteína. Estudando as mudanças provocadas na terceira base, comparadas às mudanças provocadas pelas duas primeiras bases, a equipe do Prof. Rees descobriu quais características genéticas são resultado da seleção natural e quais são meros frutos do acaso.

Foi o que aconteceu com o gene do cabelo ruivo. Não há evidência de seleção natural sobre esta característica. A cor do cabelo, assim como o da pele, vem do pigmento melanina, podendo ser de dois tipos. Um dos tipos de melanina é a eumelanina, que pode ser marrom ou preta, e o outro tipo é a feomelanina, que pode ser vermelha ou amarela. A cor da pele e do cabelo de cada um de nós é o resultado da mistura dos dois tipos de melanina. Pessoas brancas produzem menos melanina que pessoas morenas. O cabelo preto é composto quase que unicamente de eumelanina, enquanto o cabelo ruivo possui quase 100% de feomelanina.

O gene responsável pela produção da melanina é chamado MC1R e se localiza no par cromossômico 16 (o ser humano possui 23 pares de cromossomos, que são as moléculas de DNA que herdamos de nossos pais e de nossas mães). A equipe de dermatologistas do Prof. Rees descobriu, em 1997, que todos os ruivos apresentam variantes nesta região do genoma (MC1R).

Cientistas da Universidade de Louisville, no Kentucky (EUA) comprovaram em 2002 o que os anestesistas já supunham há tempos: os ruivos são mais tolerantes a anestesia. O estudo realizado com 10 mulheres ruivas mostrou que é necessário 20% a mais de anestesia para desacordar uma ruiva, no entanto não são só as ruivas que exibem essa tolerância. Em 2004, um estudo com homens ruivos também chegou a estes resultados.

Para se ter um filho ruivo é necessário que ambos os pais tenham uma das cinco variações do gene MC1R e que essas sejam herdadas pelo seu filho. Caso só um dos pais apresente a variação, existe uma chance de seu filho ser portador do gene variante e deste ter filhos ruivos, se casado com uma portadora da variação.

Atualmente, a Escócia é a maior detentora de pessoas ruivas: calcula-se que 10 a 13% da população escocesa seja ruiva. No Brasil estima-se que os ruivos representem menos de 1% da população. Dizem que os ruivos entrarão em extinção até 2060, mais isso não passa de mais uma lenda, afinal o gene do rutilismo é recessivo e pode “passar despercebido” nas famílias, surgindo, após varias gerações de morenos e loiros na família, uma criança ruiva.

João Paulo de Morais é acadêmico do curso de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Viçosa, campus de Rio Paranaíba e é ruivo.

Cinco perguntas sobre Fósseis

Como se conhece a idade de um fóssil?

Existem dois tipos de datações, as absolutas e as relativas.

As datações absolutas consistem em analisar proporções de elementos radioativos cuja vida média é conhecida, presentes nas rochas onde estão os fósseis.

O carbono 14, muito usado na Arqueologia, tem uma vida média de apenas 6000 anos, proporcionando medidas confiáveis até cerca de 100.000 anos, sendo, por isso, pouco usado na Paleontologia.

Os paleontólogos usam isótopos de potássio, argônio, rubídio e estrôncio entre
outros, pois estes possuem uma vida média de vários milhões de anos.

Porém as datações mais usadas são as relativas, por serem mais práticas e viáveis.

Estas consistem em relacionar as diversas camadas de sedimentos entre si (Estratigrafia), e relacionar os fósseis com os de outras localidades previamente datadas pelos métodos absolutos (Bioestratigrafia).

Como se forma um fóssil?

A fossilização de um organismo representa um evento raro na natureza. A grande maioria dos organismos se degrada e não deixa rastro algum.

Para que um organismo se preserve é necessário que este tenha uma morte em condições que facilitem a sua conservação.

Ambientes com pouco oxigênio, e por tanto sem degradação e com muita sedimentação, são os melhores para fossilizar um organismo. Alguns destes ambientes são: pântanos, leito marinho profundo, fundo de lagos, etc.

Mortes catastróficas também aumentam bastante as chances de fossilização, por serem rápidas e por afetar vários indivíduos de uma vez, por exemplo, enxurradas de lama.

Os fósseis estão constituídos por restos originais dos organismos ou são unicamente rochas?

Os fósseis podem ser constituídos tanto por restos originais dos organismos como por minerais que ocupam o seu lugar ou ainda por uma combinação de ambos.

Na maioria dos casos a matéria orgânica se degrada e é substituída por minerais externos, mas se o organismo possui um esqueleto formado por minerais (como uma concha, ou ossos), este esqueleto pode se preservar.

Em alguns casos excepcionais, os tecidos moles se preservam, como no caso dos insetos e aracnídeos preservados em âmbar ou os mamutes congelados na Sibéria.

O que é um “fóssil vivo”?

Um fóssil vivo é um organismo que sobreviveu por um considerável tempo sem sofrer mudanças morfológicas significativas, tendo chegado até os nossos dias.

Exemplos de fósseis vivos são Latimeria, ou celacanto, um peixe sem mudanças no aspecto externo geral e em detalhes da anatomia desde o período Cretáceo (uns 100 milhões de anos atrás); Sphenodon, ou tuatara, um réptil que sobrevive desde o Jurássico (mais de 150 milhões de anos atrás); ambos foram contemporâneos dos dinossauros.

Mas existem fósseis vivos ainda mais antigos, como Limulus, um artrópode marinho relacionado aos escorpiões que habita o Golfo do México, existente desde o Permiano (uns 250 milhões de anos atrás) ou como Lingula, um braquiópode, semelhante a um molusco marinho, existente desde o Cambriano (mais de 500 milhões de anos atrás!).

Algumas coníferas, entre estas, a Araucaria, tão comum no Sul do Brasil, existem desde o Triássico (mais de 200 milhões de anos).

Por que um fóssil vivo não se extingue? Por que um fóssil vivo “não evolui”?

Existem diversos motivos pelos quais um organismo sobrevive milhões de anos sem sofrer mudanças. Um deles é que simplesmente esse organismo já está muito bem adaptado a uma diversidade de condições, ou seja, possui um “design” de sucesso, não sendo necessário que este mude.

Este é o caso de Limulus, que entre outras coisas possui uma ampla carapaça que dificulta o ataque de predadores, suporta grandes variações de salinidade e temperatura, e pode sobreviver meses sem alimento.

Já outros organismos se mantém sem mudanças devido a uma continuidade das características do ambiente que selecionam as características presentes no organismo. Este pode ser o caso de Lingula.

A sobrevivência de alguns fósseis vivos também pode dever-se ao fato destes habitarem ambientes isolados, onde não enfrentam a competição com outros organismos potencialmente melhor adaptados a esses ambientes. Esse é o caso do tuatara, que encontra-se isolado na Nova Zelândia.

Juan Carlos Cisneros Martínez é biólogo, mestre e doutor em Geociências. Atualmente é professor da Universidade Federal do Piauí e atua na área de Paleontologia.

Influenza A (H1N1): por quê é difícil contê-lo?

Um das primeiras vezes que fomos capazes de conhecer o poderio “bélico” dos vírus fora em uma data bastante peculiar. O mundo experimentava uma guerra de fácil solução perto do que estava surgindo naquele mesmo ano de 1918. Acredita-se que um dos precursores da gripe suína tenha surgido da gripe aviária (gripe espanhola de 1918), levando à morte de 20 a 100 milhões de pessoas naquela década.

Com o advento da II Revolução Industrial e a ascensão do Capitalismo, houve a diminuição do espaço físico rural pela invasão das fábricas, obrigando pequenos agricultores a condensar a sua produção em locais cada vez menores, tendo desta forma o contato direto com animais e plantas. 

Voltados ao aspecto macrobiótico, não observarmos a sequência de acontecimentos que passam despercebidos aos nossos olhos no mundo microbiótico.

Referindo-se ao meio microbiótico, mais especificamente aos vírus (seres considerados acelulares, supostamente simples, parasitas intracelulares obrigatórios, tendo sua estrutura composta por: capsídeo, um ácido nucléico, envelope e proteína), encontramos dois tipos: o Retrovírus e o Vírus de DNA.

A grande eficiência evolutiva dos vírus é devida ao fato desses possuírem a capacidade de se replicar e se excretar, ter imensa adaptação a diferentes hospedeiros, obter mecanismos imunológicos distintos e sua forma de transmissão ser vertical, ou seja, de um indivíduo para outro, o que o torna mais veloz e mais eficiente.

Devido ao vírus Influenza A Subtipo H1N1 ser do tipo Retrovírus, suas mutações acontecem em taxas altíssimas, entre 10-3 e  10-4 nucleotídeos a cada nova geração viral. Desta forma, temos como conseqüência a leitura de seu material genético de forma diferente, gerando implicações evolutivas e de saúde pública, uma vez que o vírus pode mudar até mesmo dentro de um só hospedeiro.

O surgimento da variação nestes vírus acontece de duas formas:

1.Mutação:

  • Modo Espontâneo: são erros durante a sua replicação;
  • Modo Induzido: a influência de agentes químicos e físicos possibilita a maior resistência e ocasiona a seleção das formas mais virulentas.

2. Ressortimento:

  • Exclusivo de vírus que possuem genoma RNA segmentado, e pode ser ilustrado como uma mistura ao acaso de cartas de um baralho: o vírus da Influenza atende os requisitos necessários, uma vez que os pesquisadores mapearam o genoma dos vírus e identificaram partes do genoma de aves, suínos e humanos formando uma nova sepa.
Fonte: World Wide Web

O que torna o vírus da Influenza A Subtipo H1N1 um exemplo de irradiação adaptativa tão bem sucedida são suas interações glicoprotéicas. Há 16 subtipos de Hemaglutinina (HA) virais e 9 subtipos de Neuraminida (NA), as quais podem recombinar-se para criar novas combinações de vírus da gripe. Mudando por Seleção Natural de seu RNA segmentado e que passou por ressortimento (a partir de hospedeiros anteriores como aves, suínos e humanos), pode-se considerar o Influenza A (H1N1) um vírus triplorecombinante.

Essa recombinação se iniciou no ano de 1918 com a gripe aviária, quando ocorreu o primeiro contato entre sepas de aves e de homens. Neste mesmo ano houve infestação desta variante do H1N1 para suínos (contato entre sepa homem-suíno).

Em 1957 aconteceu um segundo contato da sepa ave–homem e os humanos passaram a carregar um novo Vírus (H2N2). Isso se repetiu em  1968 entre as sepas ave-homem e o vírus novamente sofreu mutação, desta vez gerando o subtipo H3N2.

Em 1979 acredita-se que tenha ocorrido o primeiro contato entre o vírus das aves e dos suínos, sendo esta variante também denominada H1N1. Em 1998 as três sepas entraram em contato novamente, desta vez dentro de suínos (aves – H2N2 -, suínos – H1N1 -, humanos – H3N2) surgindo assim o Vírus H1N2.

 Devido ao seu alto potencial mutagênico por erros durante a replicação e pelo contato de suínos doentes com homens, esta sepa se transformou na hoje conhecida Influenza A Subtipo H1N1, responsável pela pandemia iniciada no ano de 2009. Acredita-se que o paciente zero, o que deu origem à pandemia, seja do México, país que registrou mais de 100 mortes devido à influenza A. Em todo o mundo há registro de mortes pelo influenzavírus A – H1N1. Em 2010, entretanto, a pandemia foi considerada controlada.

O vírus Influenza A Subtipo H1N1 tem como característica alto grau de mutação, por possuir de forma exclusiva o material genético de RNA, sendo agravado pelo uso indiscriminado de drogas que o torna mais resistente às mesmas, fazendo com que o controle das epidemias seja cada vez mais difícil.

A evolução rápida destes vírus é uma evidência sólida das modificações ao longo das gerações, e também do relativo parentesco que mantemos com animais como aves e outros mamíferos.

Nathan Lima Amorim é acadêmico do Curso de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Viçosa, campus de Rio Paranaíba.

Eric Azevedo Cazetta é acadêmico do Curso de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Viçosa, campus de Rio Paranaíba e bolsista do Programa de Iniciação ao Ensino – PIBEN.

Afinal, o que são insetos bioindicadores?

As ações antrópicas (aquelas desenvolvidas pelo ser humano) vêm afetando os ecossistemas, modificando drasticamente natureza, influenciando a diversidade com a retirada de ambientes nativos e causando a homogeneização da paisagem.

Muitos organismos percebem e respondem às alterações, mesmo em escalas reduzidas, nos ecossistemas naturais através de variações nas comunidades, sendo, portanto, chamados bioindicadores.

Os bioindicadores são espécies que podem ter uma amplitude estreita a respeito de um ou mais fatores ecológicos, e quando presentes, podem indicar uma condição ambiental particular ou estabelecida. Ou seja, eles vivem em limites muito específicos, que podem indicar se o ambiente está ou não certos parâmetros.

Dentre estes organismos estão os insetos, que representam aproximadamente 53% das espécies de animais descritas. Ocorrem em praticamente todos os ambientes, graças às suas peculiaridades estruturais e fisiológicas que permitem adaptações a condições ambientais bastante distintas.

Os insetos são importantes nos processos biológicos dos ecossistemas naturais. Estudos sobre a diversidade e abundância deste grupo podem prover uma rica base de informações sobre o grau de integridade dos ambientes em que se encontram.

Os insetos bioindicadores podem ser ser divididos em subgrupos:

  • indicadores ambientais que respondem às perturbações ou mudanças ambientais; 
  • indicadores ecológicos que demonstram efeitos das mudanças ambientais como alterações de habitats, fragmentação, mudanças climáticas, poluição e outros fatores que geram impacto na biota;
  • indicadores de biodiversidade, que refletem índices de diversidade.

Sendo assim, a utilização de insetos como bioindicadores, pode permitir ações efetivas que possam manter, recuperar ou restaurar a sanidade ambiental, visando a conservação dos ecossistemas.

Nilcilene de Fátima Resende é bióloga e mestranda em Biologia Animal pela Universidade Federal de Viçosa. Atua na área de entomologia.
Alunos

Como as plantas se reproduzem?

As plantas são classificadas em grupos, de acordo com a frequência de autopolinização ou polinização cruzada. Contudo, algumas destas plantas posicionam-se em situação intermediária, o que gera dúvidas quanto ao grupo em que devem ser incluídas.

Plantas autógamas ou de autofecundação são aquelas em que o polinizador (androceu ou pólen) é produzido na mesma planta que o gameta receptor (gineceu ou óvulo) e não existe auto-incompatibilidade entre estes.

Nestas plantas pode ocorrer a fecundação cruzada, no entanto esta taxa não passa de 5%. Espécies como trigo, soja, aveia, cevada, arroz e alface dificilmente ultrapassam 1%. Na planta do fumo as trocas de gametas atingem altas taxas, o que muitas vezes exige a proteção das inflorescências para evitar o fluxo de genes (ou cruzamento) entre variedades cultivadas muito próximas.

A autofecundação é motivada por diversos mecanismos, entre eles o mais positivo é a cleistogamia, situação na qual os antécios nunca abrem. A casmogamia é outra ferramenta que auxilia a autofecundação, onde a polinização do estigma ocorre antes da abertura do antécio, isso ocorre com trigo, cevada, aveia e alface.

Plantas alógamas são plantas que utilizam da fecundação cruzada para se reproduzirem. Diversos mecanismos facilitam a fecundação cruzada entre as plantas, a diocia pode ser considerado o mais efetivo, e ocorrem quando cada planta contribui com gametas ou femininos ou masculinos. Isso acontece no mamão, espinafre e na araucária (pinheiro do Paraná).

Algumas plantas monóicas (as que possuem ambas as estruturas, masculinas e femininas na mesma planta) apresentam fatores associados com a presença de inflorescências macho e fêmeas separadas na mesma planta, o que favorece a alogamia.

No milho, por exemplo, o pólen amadurece antes da inflorescência fêmea, fazendo com que a autofecundação raramente atinja mais que 5%. Outra ferramenta é a maturação do estigma e do pólen em épocas distintas, chamado de protandria, quando os grãos de pólen são formados antes que o estigma e de protoginia, quando o gineceu atinge a maturação antes dos estames. Algumas estruturas florais podem impedir a autofecundação como quando pistilos e anteras possuem formatos diferentes.

A macho-esterilidade, muitas vezes utilizada no melhoramento vegetal para formação de híbridos, é outro fator limitante da autofecundação e é decorrente de aberrações cromossômicas produzindo grãos de pólen estéreis.

Por último temos a autoincompatibilidade, onde apesar de apresentarem pólen e óvulos funcionais não ocorre fecundação devido a obstáculos fisiológicos.

Plantas alógamas são heterozigotas e isto tende a permanecer nas sucessivas gerações de fecundação cruzada. A redução desta heterozigose geralmente leva a perda de vigor, determinada pela depressão endogâmica (cruzamentos entre genótipos aparentados ou iguais).

Há plantas autógamas com frequente alogamia, ainda. Plantas deste grupo possuem taxas de fecundação cruzada bastante variadas, dependentes do ambiente de cultivo e de fatores climáticos associados.

O sorgo e o algodão, por exemplo, possuem taxas entre 5 a 10% e em algumas situações podem chegar a 50% de alogamia. Espécies deste grupo, como café, quiabo, sorgo, berinjela, algodão, mamona e fava estão situadas em posição intermediária entre as espécies tipicamente autógamas e alógamas.

O último grupo é das plantas de reprodução assexual, que são divididas em plantas de propagação vegetativa e apomíticas. Por propagação vegetativa temos rizomas (banana), tubérculos (batatinha), estolões (morango), ramas (batata-doce), pedaços do caule (mandioca), bulbos (cebola), ou outras partes. Nestas plantas, todos os descendentes são clones da planta original.

A apomixia, por sua vez, é um mecanismo no qual as sementes são produzidas sem a fusão dos gametas a partir de uma célula não reduzida do óvulo (célula mãe).

Variedades comerciais produzidas por reprodução assexuada são altamente heterozigotas, por serem selecionadas de indivíduos com elevado vigor de híbrido. Quando reproduzidas por via sexual, evidenciam ampla segregação em suas gerações seguintes e sofrem perdas por endogamia.

Estudar e entender os mecanismos de propagação das espécies é fundamental para o melhoramento vegetal e influenciará diretamente as cultivares desenvolvidas pelos programas e a forma com que as sementes serão produzidas.

Sydney Antonio Frehner Kavalco é agrônomo, mestre e doutorando em Biotecnologia pela Universidade Federal de Pelotas. Atualmente é bolsista CNPq e atua no melhoramento genético de trigo.

Biologia Molecular na Medicina Veterinária

Detentor do maior rebanho comercial de bovino do mundo, o Brasil ocupa hoje uma posição de destaque no cenário da pecuária mundial. Aliado a isso, o crescimento populacional e a elevação do consumo conforme a renda aumentada da população faz da pecuária o setor que mais cresce dentro das atividades do campo.

Além da ferramenta de seleção de animais superiores, os princípios de melhoramento genético se baseiam cada vez mais em biotécnicas reprodutivas que visam aumentar o ganho de produção, reduzindo o intervalo entre geração.

Ferramentas atuais

Dentre as principais existentes podemos citar a inseminação artificial, criopreservação de sêmen e embriões, sexagem do sêmen, transferência de embriões, produção in vitro de embriões, transgenia e clonagem (Figuras 1 e 3).

Figura 1 – Fêmea bovina “Vitória da Embrapa”, primeiro bovino clonado do Brasil e da América Latina. Fonte: Revista Globo Rural.

Apesar da existência de inúmeras biotécnicas, mesmo as mais simples, muitas vezes se encontram distantes da realidade dos produtores, seja por falta de informação, seja por falta de técnico habilitado para sua aplicação. Para se ter uma idéia deste déficit tecnológico, atualmente estima-se que apenas 9% das fêmeas em idade reprodutiva no Brasil sejam submetidas a inseminação artificial, considerada a biotecnia mais simples dentre as existentes.

No entanto, outra vertente do melhoramento, conhecida como Engenharia Genética, tem alcançado muito sucesso avanço no meio científico. Com o sequenciamento do genoma bovino no ano de 2009 permitiu-se, mais do que nunca, a exploração de genes que controlam características de interesse econômico e que causam enfermidades genéticas.

Figura 2 – Detecção de um agente viral (Herpesvírus Bovino 1) no sangue de bovinos através da Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). Foto: arquivo dos autores.

Marcadores moleculares validados também estão sendo utilizados para métodos de confirmação de paternidade, identificação individual e rastreabilidade de produtos de origem animal.

Biotecnologia à serviço da sociedade

Não somente relacionada ao melhoramento genético, a biologia molecular está intimamente ligada a várias situações referentes à produção e clínica dos animais.

Atualmente, a possibilidade de utilização de testes moleculares como a técnica da PCR (reação em cadeia da polimerase) e hibridização in situ facilitaram imensamente o diagnóstico de patógenos que possam acometer os animais de produção (figura 2).

Por constituírem métodos altamente sensíveis e específicos, estes testes permitem identificar patógenos mesmo em quantidades mínimas.

A contribuição desses compreende ainda o estudo etiológico de determinada enfermidade, contribuindo para o controle e tratamento mais efetivos dos rebanhos, visto que permitem identificar uma doença precocemente.

Por fim, apesar da enorme distância existente entre o produtor e as biotécnicas utilizadas na reprodução e produção animal, o papel do profissional das ciências animais e biológicas se torna bem claro neste contexto.

Figura 3 – Vitória, já adulta. Fonte: Revista Globo Rural.

É preciso, cada vez mais, buscar a otimização na produtividade do pecuarista, buscando alcançar a sustentabilidade da produção. Para isto, fica condicionado o papel do profissional em reduzir as fronteiras entre os laboratórios e o campo, buscando disseminar a informação ao produtor para correta aplicação dos recursos biotecnológicos.

Emílio César Martins Pereira é médico veterinário e mestre em Medicina Veterinária. Atualmente é professor temporário da Universidade Federal de Viçosa, campus de Rio Paranaíba e atua na área de Reprodução Animal.

Giancarlo Magalhães dos Santos é médico veterinário, mestre e doutor em Medicina Veterinária e atua na área de Reprodução Animal.

Sanely Lourenço da Costa é médica veterinária, mestre e doutoranda em Medicina Veterinária pela Universidade Federal de Viçosa. Atua na área de Reprodução Animal.

II Simpósio da Biodiversidade – SIMBIO 2011

O colegiado do Curso de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Viçosa, do Campus de Rio Paranaíba promoveu entre os dias 17 e 20 de maio o II Simpósio da Biodiversidade – SIMBIO. O evento, de abrangência nacional, foi organizado por professores e alunos dos cursos de Ciências Biológicas, Agronomia e Ciências de Alimentos.

Durante os quatro dias do evento, o público assistiu à palestras de especialistas com temas importantes dentro da grande área da biodiversidade. Além disso, houve apresentação de trabalhos inscritos e concurso de fotografia.

Jaqueline Dias Pereira, coordenadora do curso de Ciências Biológicas do Campus de Rio Paranaíba afirma que os temas variados das palestras podem auxiliar os acadêmicos na escolha da especialização que pretendem fazer após a graduação. “ O SIMBIO é o principal evento do curso e é muito importante, pois traz palestrantes de todo o país. Esse contato com professores de outras universidades e de diferentes áreas permite ao aluno já criar uma consciência do que ele vai querer”, afirma Jaqueline.

Rock com Ciência

A novidade no II Simpósio da Biodiversidade foi a gravação do programa de rádio e podcast Rock com Ciência, que é um projeto de extensão em Divulgação Científica do curso de Ciências Biológicas. Foram convidados os professores Edmilson Escher, Orlando Moreira Filho e Claudio Oliveira. Pela primeira vez o programa foi gravado com plateia, que participou fazendo perguntas aos convidados.

O tema do programa, transmitido no dia 21 de maio pela rádio local Maximus FM, foi a popularização da ciência. A divulgação científica foi bastante discutida entre os convidados, uma vez que há um grande conflito entre cientistas e jornalistas nas publicações sobre ciência.

Ciência é uma coisa chata?

Os convidados do Programa Rock com Ciência comentaram também que a popularização da ciência deve ter uma abordagem diferente para cada tipo de público.

A estudante de Ensino Médio, Paloma Silva, é bolsista do BIC-Júnior da UFV – CRP e contou que sempre teve muitas dúvidas a respeito da sua vocação. “Quando eu entrei para o projeto de genética da UFV, percebi que poderia ir além, associar filosofia e genética, conhecer as técnicas e aplicar raciocínio para criar ciência. Hoje eu sei o que eu quero. Estar conhecendo a ciência dessa forma despertou a minha vocação”, afirma Paloma. A estudante completou dizendo que ciência não é uma coisa chata e o aluno precisa apenas procurar qual a área que lhe interessa mais.

Sobre o resultado geral do evento, o presidente da comissão organizadora do SIMBIO, professor Rubens Pazza, foi positivo. “Foi bastante produtivo, tivemos participantes de vários estados, o alcance foi bom. De modo geral o público gostou muito das palestras. São coisas que animam a fazer o próximo Simpósio ainda melhor”, completou o professor.

Janaína Pazza é jornalista e editora-chefe do jornal Folha Universitária do Alto Paranaíba.