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Que impacto as técnicas de engenharia genética têm sobre os melhoristas de sementes?


Na pesquisa de melhoramento genético, estou tentando entender o impacto das técnicas de engenharia genética como CRISPR (esta é a principal, pelo que entendi) nos melhoristas tradicionais. Por meio de pesquisas na internet, acredito ter encontrado os dois tipos de impacto a seguir:

  1. pesquisa: maior velocidade de detecção de quais genes fazem para quais características vegetais. Supõe-se que já seja usado por muitos criadores.
  2. Cultivo: Reduzir os ciclos de reprodução em até um fator 2, por seleção antecipada de quais plantas são as boas no processo de criação (eu realmente não entendo como isso funcionaria)

Portanto, o principal impacto total das novas tecnologias de criação seria a redução dos ciclos de criação, aumentando a pressão sobre a inovação rápida.

Estou perdendo algum tipo de impacto? O CRISPR vai mudar o melhoramento genético de sementes de uma forma dramática? Por exemplo, há uma maneira de pegar a semente de outra pessoa e, em seguida, usar crisper (de alguma forma?) Para saber imediatamente quais genes compõem as características vegetais desejadas? Ou algum aumento na velocidade em que se pode copiar características de outras sementes? Também gostaria de saber como funciona o segundo ponto: usar o CRISPR para reduzir os ciclos de criação de sementes.


Qual é a diferença entre melhoramento de plantas e engenharia genética?

Com o verão se aproximando no hemisfério norte, muitos jardineiros domésticos estão começando a vasculhar catálogos de sementes e lojas de jardinagem para selecionar variedades de tomate para o ano. Existem centenas de opções, já que os tomates foram criados em todas as formas, tamanhos e sabores. É essa profusão de produtos que leva a uma pergunta que me fazem muito: qual é a diferença entre melhoramento de plantas e engenharia genética?

Vamos começar com a domesticação de plantas

Embora não tenhamos uma data em que a primeira safra foi cultivada, o que temos são registros da domesticação de plantas alimentícias pelos primeiros agricultores. Os agricultores guardaram as melhores e mais desejáveis ​​sementes dos alimentos que produziram para plantar no ano seguinte. Esse processo é chamado de domesticação e já dura centenas e milhares de anos. O resultado da domesticação são sementes com características desejáveis ​​para a produção de plantas em uma determinada região. Isso poderia ser tolerância à seca para uma região que era seca, resistência a doenças em outras áreas, bem como sabor e abundância.

O que significa melhoramento de plantas?

Enquanto a domesticação simplesmente salvou as melhores sementes para plantar na safra do ano seguinte, o melhoramento começou a levar as coisas um passo adiante. Por meio da reprodução, as plantas são cruzadas com outras plantas para criar novas sementes para a próxima safra. Plantas com características desejáveis ​​são usadas como fêmeas, e o pólen é selecionado de uma planta específica com diferentes características desejáveis. A polinização é feita manualmente para minimizar a polinização cruzada com pólen indesejado. Por exemplo, uma planta de alto rendimento pode ser usada como uma fêmea com pólen de uma planta resistente a doenças, então a semente resultante seria de alto rendimento E resistente a doenças.

Se fosse assim tão fácil! Na verdade, leva anos para criar uma cultura - como brócolis ou cenoura - com uma característica de interesse. Mas, em alguns casos, a reprodução é realmente impossível. O melhoramento básico de plantas é freqüentemente limitado por restrições de espécies. Algumas flores simplesmente não são compatíveis com o pólen de outras flores fora de sua espécie.

Ao longo dos anos, os melhoristas de plantas desenvolveram maneiras de contornar essas barreiras. Técnicas como mutagênese e poliploidia têm sido empregadas para aumentar a diversidade genética das plantas.

  • A mutagênese usa radiação para encontrar características benéficas nas sementes. Esta tecnologia foi usada para criar a toranja vermelha rubi
  • A polipoloidia aumenta a quantidade de material genético em uma planta. Ajuda a aumentar o tamanho do fruto ou a fertilidade de uma planta. Essa tecnologia foi usada para criar melancias sem sementes.

As formas mais comuns de mutagênese são químicas ou radiação - ambas induzem milhares de mutações aleatórias desconhecidas na esperança de encontrar características benéficas para fazer uma colheita melhor. Mais de 3.000 plantas foram produzidas dessa forma, a maioria das quais pode ser encontrada na seção de produtos hortifrutigranjeiros de sua mercearia!

Engenharia genética, uma forma mais precisa de criar

Quando se trata de plantas geneticamente modificadas (GE), a diferença é que as plantas geneticamente modificadas são produzidas em um laboratório, visando genes específicos de interesse e inserindo apenas esse gene na planta GM resultante. Em vez de depender de mutagênese aleatória ou hibridização cruzada de cromossomos inteiros, as plantas GM podem ser extremamente específicas e devem ser consideradas mais seguras do que suas predecessoras. Como o processo é mais preciso, os cientistas podem saber exatamente o que estão manipulando e examinar as consequências indesejadas antes que os produtos deixem o laboratório.

É por isso que muitas vezes é difícil entender por que essas técnicas - que têm sido usadas por fazendeiros e cientistas por anos - são consideradas prejudiciais, enquanto as plantas que são cultivadas por outros meios são rotuladas como orgânicas e convencionais. Na raiz disso, esses dois processos são semelhantes e criam plantas saudáveis, seguras e abundantes.

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Quer saber mais sobre OGM? Leia nossa biblioteca de publicações sobre OGM aqui, ou leia mais sobre engenharia genética seletiva aqui.


Dos muitos organismos geneticamente modificados existentes, os cultivos geneticamente modificados têm sido objeto de muita preocupação sobre seus efeitos potencialmente adversos sobre a biodiversidade. Os defensores do uso da engenharia genética na agricultura argumentam que as safras GM são indispensáveis ​​para garantir um suprimento estável de alimentos para o futuro. Ainda assim, os críticos das safras GM argumentam que essas safras GM apenas aceleram a redução da diversidade. Eles afirmam que a disseminação de variedades comerciais de culturas GM levou apenas à eliminação de variedades locais e outras variantes.

Outra maneira pela qual as safras GM podem afetar a biodiversidade é promovendo o maior uso de certos herbicidas. De acordo com os críticos, os cultivos GM resistentes a um determinado herbicida promovem o uso excessivo desse herbicida. As ervas daninhas que o herbicida deve matar agora desenvolvem uma resistência ao herbicida devido ao seu uso excessivo. O glifosato é um herbicida comum ao qual algumas culturas GM desenvolveram resistência.


Problemas

Fornecemos informações gerais e detalhadas sobre organismos geneticamente modificados (OGMs ou organismos geneticamente modificados) e as questões que eles levantam, em muitos formatos, inclusive para consumidores e agricultores. Monitoramos e realizamos pesquisas criteriosas sobre uma ampla gama de questões levantadas pelo uso dessa tecnologia na alimentação e na agricultura, com foco nos impactos ambientais, sociais e econômicos. Também fornecemos pesquisas detalhadas sobre questões específicas de interesse.

Agrocombustíveis

O termo “agrocombustíveis” descreve os combustíveis líquidos produzidos a partir de alimentos e oleaginosas cultivadas em sistemas de plantação industrial em grande escala. Culturas de agrocombustíveis comuns são milho, soja e canola, que também são três das cinco culturas GM dominantes. Esses agrocombustíveis são misturados com gasolina e diesel para uso principalmente como combustível de transporte.

Contaminação

A contaminação transgênica é o escape indesejado e a disseminação de organismos geneticamente modificados (OGM) ou material genético de OGM para plantas, animais e alimentos não-transgênicos. A contaminação GM é a poluição viva que pode se auto-replicar. Essa contaminação pode ter impactos ambientais, sociais e econômicos negativos. Até agora, os agricultores foram os primeiros a pagar o preço da contaminação transgênica.

Controle Corporativo

Os mercados de culturas geneticamente modificadas (também chamadas de geneticamente modificadas ou GM) são dominados pelas maiores empresas de sementes e pesticidas do mundo. Quatro empresas controlam mais de 65% do mercado comercial de sementes e do mercado de agroquímicos. O alto nível de concentração corporativa no mercado de sementes já significou preços mais altos, escolhas limitadas para os agricultores, um estreitamento da diversidade genética nas safras e estagnação da inovação.

Relações Públicas Corporativas

As maiores empresas de sementes e pesticidas do mundo - Bayer (adquiriu Monsanto), Syngenta (agora propriedade da ChemChina) e Corteva (DowDuPont) - estão financiando vários programas de relações públicas para promover a aceitação pública de suas sementes e agroquímicos geneticamente modificados.

Impactos ambientais

Os primeiros alertas dos ambientalistas sobre os impactos negativos das plantas geneticamente modificadas estão, infelizmente, mas inevitavelmente, sendo provados corretos. Por exemplo, o uso de culturas GM tolerantes a herbicidas aumentou o uso de herbicidas e encorajou a evolução e a disseminação de ervas daninhas mais resistentes a herbicidas, desencadeando o uso de ainda mais herbicidas.

Alimentando o Mundo

Os defensores das safras geneticamente modificadas afirmam que precisamos dessa tecnologia para alimentar uma crescente população global. No entanto, a promessa de “alimentar o mundo” com safras GM ignora as verdadeiras causas da fome e desconsidera os muitos impactos prejudiciais do uso da tecnologia GM.

Zonas Francas GE

Existem 20 zonas francas & # 8220GE & # 8221 no Canadá, a maioria na Colúmbia Britânica. As zonas foram estabelecidas pelos conselhos locais devido ao trabalho da população local que se organizou nas suas comunidades.

Edição de Genes

A edição de genoma ou edição de genes é uma coleção de novas técnicas de engenharia genética para alterar o material genético de plantas, animais e micróbios. A mais comum dessas técnicas utilizadas atualmente em experimentos é chamada de CRISPR. As técnicas levantam muitas das mesmas questões de risco que as técnicas anteriores de engenharia genética e levantam as mesmas questões ambientais, sociais, econômicas e éticas.

Gene Drives

Os drives genéticos são uma ferramenta de engenharia genética que visa forçar mudanças genéticas artificiais em populações inteiras de animais, insetos e plantas. Ao contrário dos organismos geneticamente modificados (OGM), esses organismos impulsionadores de genes (GDOs) são deliberadamente projetados para espalhar a poluição genética como uma estratégia agrícola - por exemplo, espalhar genes de "auto-extinção" para eliminar as pragas agrícolas.

Arroz Dourado

“Golden Rice” é o nome de um arroz que foi geneticamente modificado para produzir betacaroteno, que o corpo pode converter em vitamina A. Ainda está sendo testado quanto à segurança e eficácia, mas está sendo amplamente divulgado como um exemplo de como os transgênicos podem ser. usado para resolver problemas globais importantes.

Riscos para a saúde humana

Não sabemos o que & # 8211 se houver & # 8211 impactos que os alimentos geneticamente modificados podem ter em nossa saúde. Ainda há muitas perguntas sem resposta e não há consenso científico sobre a segurança dos alimentos GM. Cada alimento GM no mercado foi aprovado pela Health Canada, mas este processo é confidencial e depende de informações da indústria.

Marcação

Não há rotulagem obrigatória de alimentos geneticamente modificados no Canadá, apesar de intensas campanhas públicas e 20 anos de pesquisas que mostram consistentemente que mais de 80% dos canadenses desejam esses rótulos. Em vez disso, um padrão nacional para rotulagem voluntária foi estabelecido, mas isso é voluntário e nenhuma empresa no Canadá rotulou seus produtos como contendo ingredientes GM.

Presença de baixo nível

O governo canadense quer permitir que 0,2% ou mais de nossos alimentos sejam contaminados com alimentos geneticamente modificados (GM) que não foram aprovados pela Health Canada para consumo humano seguro. Os alimentos transgênicos contaminarão as importações para o Canadá e terão sido aprovados para segurança em pelo menos um outro país, mas ainda não aprovados como seguros por nossos próprios reguladores.

Monsanto

Monsanto é a maior empresa de sementes do mundo. Ela controla 26% do mercado mundial de sementes comerciais e possui as sementes plantadas em mais de 80% dos acres de safra GM no mundo.

Novas tecnologias GE

Muitas novas técnicas de engenharia genética estão surgindo do laboratório, incluindo técnicas de edição de genoma e biologia sintética. Há um grande debate global sobre como regulamentar essas novas técnicas e como chamá-las.

Orgânico

Alimentos orgânicos são uma escolha não geneticamente modificada. Todos os alimentos orgânicos certificados cultivados no Canadá são produzidos de acordo com o Padrão Orgânico do Canadá, que proíbe o uso de sementes GM e outros produtos GM, bem como pesticidas sintéticos.

Patentes

"Propriedade intelectual" refere-se a um grupo de leis - como patentes, direitos dos criadores de plantas, direitos autorais, marcas registradas e segredos comerciais - destinadas a proteger inventores e artistas de perderem o controle sobre suas criações / ideias intelectuais. A propriedade intelectual tornou-se uma ferramenta poderosa para as empresas criarem monopólios e consolidar o poder de mercado.

Pesticidas

O termo “pesticidas” inclui herbicidas, inseticidas e fungicidas. A indústria prometeu que as safras geneticamente modificadas (GM) reduziriam o uso de pesticidas na agricultura. Em vez disso, o uso de herbicidas aumentou com o uso de safras GM.

Regulamento

Culturas geneticamente modificadas (também chamadas de geneticamente modificadas ou GM) foram aprovadas pela primeira vez no Canadá em 1995, sem debate público. Não há rotulagem de alimentos GM nas prateleiras dos supermercados e não há consulta ao público antes da aprovação de novos alimentos GM.

Tecnologia Terminator

Há uma moratória internacional (ONU) sobre testes de campo e venda da Tecnologia Terminator (sementes geneticamente modificadas para serem estéreis após a colheita). O Brasil e a Índia também têm proibições nacionais ao Terminator, embora a indústria esteja trabalhando ativamente para acabar com essa proibição no Brasil.

Troca

O Canadá continua a usar acordos comerciais bilaterais e multilaterais para promover o comércio de organismos geneticamente modificados.


13 Vantagens e Desvantagens da Engenharia Genética

O processo de engenharia genética permite que a estrutura dos genes seja alterada. É uma modificação deliberada que ocorre por meio da manipulação direta do material genético de um organismo. O DNA é adicionado ou subtraído para produzir um ou mais novos traços que não foram encontrados naquele organismo antes.

Com a engenharia genética, é possível criar plantas que podem resistir a herbicidas enquanto crescem. Também se torna possível criar novas ameaças ao nosso suprimento de alimentos ou saúde pessoal porque os vírus e bactérias continuam a se adaptar às mudanças que são produzidas por meio desse processo.

Aqui estão as vantagens e desvantagens da engenharia genética a serem consideradas.

Quais são as vantagens da engenharia genética?

1. Permite uma taxa de crescimento mais rápida.
A engenharia genética permite que plantas ou animais sejam modificados para que sua maturidade ocorra em um ritmo mais rápido. A engenharia pode permitir que essa maturidade ocorra fora das condições normais de crescimento, que também são favoráveis, sem mudanças genéticas. Mesmo que haja níveis mais elevados de calor ou níveis mais baixos de luz, torna-se possível expandir o que pode ser cultivado nessas condições.

2. Pode criar uma vida útil prolongada.
A modificação genética pode ajudar a criar resistência às formas comuns de morte de organismos. A resistência a pragas pode ser incluída nos perfis genéticos das plantas para que possam amadurecer como uma cultura sem quaisquer aditivos adicionais. Os animais podem ter seus perfis genéticos modificados para reduzir os riscos de problemas de saúde comuns que podem afetar a raça ou espécie. Isso cria o potencial para uma vida útil prolongada para cada organismo.

3. Traços específicos podem ser desenvolvidos.
Plantas e animais podem ter características específicas desenvolvidas por meio de engenharia genética que podem torná-los mais atraentes para uso ou consumo. Cores diferentes podem ser criadas para produzir uma gama mais ampla de produtos. Os animais podem ser modificados para produzir mais leite, desenvolver mais tecido muscular ou produzir casacos diferentes para que uma variedade maior de tecidos possa ser criada.

4. Novos produtos podem ser criados.
Com a engenharia genética, novos produtos podem ser criados adicionando ou combinando diferentes perfis. Um exemplo disso é pegar um produto específico, como a batata, e alterar seu perfil para que ele possa produzir mais nutrientes por kcal do que sem a engenharia genética. Isso possibilita que mais pessoas obtenham o que precisam nutricionalmente, mesmo que seu acesso aos alimentos seja limitado, e isso poderia reduzir a insegurança alimentar global.

5. Maiores rendimentos podem ser produzidos.
A engenharia genética também pode alterar as características de plantas ou animais para que produzam maiores rendimentos por planta. Mais frutas podem ser produzidas por árvore, o que cria um maior suprimento de alimentos e mais lucros para o agricultor. Também cria o potencial para o uso de organismos modificados de várias maneiras, porque há uma maior produção disponível. Milho modificado, por exemplo, pode ser usado para fins específicos, como ração animal, etanol ou espigas maiores para consumo humano.

6. Os riscos para o abastecimento de água local são reduzidos.
Como os fazendeiros e produtores não precisam aplicar tantos pesticidas ou herbicidas em suas áreas de cultivo devido à engenharia genética, menos aplicações no solo precisam ocorrer. Isso protege a bacia hidrográfica local e reduz o risco de ocorrência de um evento adverso, sem comprometer a produção e a lucratividade necessárias.

7. É uma prática científica que existe há milênios.
Os humanos no passado podem não ter sido capazes de modificar diretamente o DNA de uma planta ou animal em um laboratório, mas eles ainda praticavam a engenharia genética por meio de reprodução seletiva e cruzamentos de espécies ou cruzamentos. As pessoas identificariam características específicas, procurariam outras plantas ou animais que tivessem características semelhantes e depois os cruzariam para criar um resultado específico. A engenharia genética apenas acelera esse processo e pode prever um resultado com maior regularidade.

Quais são as desvantagens da engenharia genética?

1. O valor nutricional dos alimentos pode ser menor.
Quando os animais crescem e amadurecem rapidamente, o valor nutricional desse produto pode ser reduzido. Isso pode ser visto em produtos de aves hoje com as listras brancas que são encontradas em produtos de carne. Essa listra é um depósito de gordura que foi criado, muitas vezes na carne do peito, devido ao rápido crescimento da ave. Em frangos, a Good Housekeeping relata que isso pode aumentar o teor de gordura da carne consumida em mais de 220%. Ao mesmo tempo, a quantidade de proteína recebida também é reduzida.

2. Os patógenos se adaptam aos novos perfis genéticos.
A engenharia genética pode criar uma resistência natural contra certos patógenos para plantas e animais, mas o processo evolutivo natural é voltado para a criação de caminhos. Bactérias e vírus desenvolvem uma resistência à resistência criada pelos esforços da engenharia genética. Isso faz com que os patógenos se tornem mais fortes e resistentes do que normalmente seriam, potencialmente criando problemas de saúde futuros que são imprevistos.

3. Pode haver efeitos colaterais negativos inesperados.
A engenharia genética certamente fará uma mudança. Muitas dessas mudanças são positivas, criando mais alimentos e mais saudáveis. Algumas dessas mudanças, no entanto, podem ser negativas e inesperadas. Tornar uma planta mais tolerante à seca também pode torná-la menos tolerante à luz solar direta. Os animais podem ser modificados para produzir mais leite, mas têm uma vida útil mais curta ao mesmo tempo, de modo que os fazendeiros têm um gado maior.

4. A quantidade de diversidade desenvolvida pode ser menos favorável.
Em algum ponto, plantas e animais geneticamente modificados chegam à “natureza” e interagem com as espécies domésticas. Isso resulta em um cruzamento de organismos “naturais” e “artificiais”. Os organismos modificados geralmente dominam, resultando em apenas uma espécie modificada ao longo de várias gerações, reduzindo a diversidade disponível.

5. A engenharia genética protegida por direitos autorais pode ter consequências caras.
Muitas empresas protegem os direitos autorais de seus processos ou produtos de engenharia genética para manter sua lucratividade. Se um agricultor planta safras geneticamente modificadas e o processo de polinização faz com que outro agricultor no campo cresça essas safras modificadas, tem havido precedentes para ações judiciais contra o agricultor “não autorizado”. Isso pode ter várias consequências caras, desde menos agricultores querendo trabalhar até um custo mais alto para as sementes que são plantadas.

6. Este conhecimento e tecnologia podem ser facilmente abusados.
No momento, a engenharia genética em humanos está sendo usada para tratar distúrbios específicos que ameaçam a saúde ou o bem-estar dos indivíduos. Com o tempo, a abordagem em humanos pode ser semelhante ao que já está sendo feito com plantas e animais. A engenharia genética pode mudar características específicas, o que pode criar resultados humanos que são eticamente questionáveis ​​ou facilmente abusados.

As vantagens e desvantagens da engenharia genética mostram que os resultados podem ser geralmente positivos, mas deve haver controles para gerenciar o negativo quando ele ocorrer.


21 Vantagens e Desvantagens da Engenharia Genética

A engenharia genética é definida como a prática de alterar genes propositalmente para atingir um resultado específico. Essa alteração é uma modificação que manipula diretamente o material genético de um organismo vivo. Geralmente é reservado para plantas e animais, mas a engenharia genética também levou a oportunidades de tratamento médico específico em humanos.

A prática moderna da engenharia genética vai além do cruzamento de espécies diferentes para criar um novo resultado. Os cientistas pegam o DNA de uma planta ou animal não relacionado e o inserem no DNA de outro organismo. Esse processo torna possível criar plantas mais fortes, animais mais saudáveis ​​e reduzir os efeitos das doenças.

Existem muitas vantagens que a engenharia genética pode trazer ao mundo hoje. Existem também várias desvantagens que devem ser consideradas. Aqui estão os principais pontos a serem considerados.

Lista das Vantagens da Engenharia Genética

1. Segue os mesmos princípios científicos que foram praticados por gerações.

Os humanos manipulam a vida vegetal e animal desde o início de nossa história. É assim que temos tantos tipos diferentes de cães, por exemplo, ou temos acesso a diferentes tipos de plantações. A engenharia genética apenas aumenta a velocidade com que esse progresso pode ocorrer. O cruzamento seletivo, com base em características específicas, que funcionam com características semelhantes em outras espécies, é como alcançamos os resultados. A inserção de DNA nos permite levar esse conceito a novos níveis.

2. Torna as práticas agrícolas muito mais seguras.

Antes da engenharia genética, os agricultores costumavam usar grandes quantidades de herbicidas ou pesticidas para maximizar seus rendimentos. Antes de os herbicidas e pesticidas serem inventados, os trabalhadores passavam incontáveis ​​horas no campo, muitas vezes sem proteção para a pele, removendo ameaças com as mãos. Com as práticas científicas modernas, podemos reduzir, senão eliminar, a necessidade de qualquer coisa ser aplicada às plantações. Isso torna o trabalho mais seguro, cria solos mais saudáveis ​​e reduz os riscos de contaminação do lençol freático, tudo ao mesmo tempo.

3. Ele cria maiores rendimentos.

Os trabalhadores usaram pesticidas e herbicidas para maximizar os rendimentos. Também podemos usar a engenharia genética para criar rendimentos maiores com nossas safras. Podemos manipular o DNA das plantas para criar mais frutas por árvore ou mais vegetais por multa. Um rendimento maior significa mais lucros para o trabalhador agrícola, o que significa que mais inovação neste setor pode ser financiada. Maiores rendimentos também criam potencial para novos produtos, como etanol de cana-de-açúcar ou milho, porque criamos alimentos suficientes para a sociedade e ainda temos sobras de produtos.

4. Permite-nos criar melhores produtos alimentares.

A engenharia genética nos permite criar produtos alimentícios com melhor perfil nutricional. Isso significa que podemos obter o que precisamos nutricionalmente de menos produtos alimentícios. Em troca, mais alimentos podem ser enviados para áreas do mundo onde a insegurança alimentar é um grande problema. Não apenas todos nós começamos a comer alimentos mais saudáveis, mas mais pessoas se beneficiam de alimentos nutricionalmente densos, quando eles são adequadamente projetados. Podemos até usar a engenharia genética para estender a vida útil dos alimentos, permitindo que sejam enviados para mais longe, porque podem sobreviver por mais tempo e em condições mais adversas.

5. Pode melhorar as taxas de crescimento das safras.

A engenharia genética também pode aumentar a taxa de maturidade que pode ser alcançada para produtos em nossa cadeia alimentar. Isso se aplica a plantas e animais. Podemos ver essa prática funcionando quando examinamos a história dos frangos de corte. Nos Estados Unidos, a idade média de abate hoje é de 47 dias. Na União Europeia, a idade média de abate é de 42 dias. Em 1925, a idade média de abate era de 110 dias. Em 1940, a idade média de abate era de 85 dias. Ao mesmo tempo, o peso médio do mercado aumentou de pouco mais de 1 kg para 2,6 kg.

6. Ele permite que características específicas sejam desenvolvidas para plantas e animais.

A engenharia genética faz mais do que criar produtos mais saudáveis ​​e rápidos para nossa cadeia alimentar. Também pode criar características específicas que tornam os produtos alimentícios mais atraentes. Os cientistas podem usar a manipulação de DNA para criar diferentes corantes alimentares. Uma gama mais ampla de produtos pode ser criada pela combinação de diferentes itens, como tomates e mirtilos. As vacas podem ser desenvolvidas para produzir mais leite. As aves podem desenvolver mais tecido muscular em um ritmo mais rápido. Até as ovelhas podem ser manipuladas para melhorar a qualidade de sua pelagem para tosquia.

7. Pode melhorar a resistência a doenças.

A engenharia genética também pode preservar as safras. As bananas são constantemente ameaçadas por diferentes tipos de doenças. Doenças fúngicas, doença do Panamá e outras influências afetaram negativamente as plantações de banana no último século. A maioria das bananas no supermercado vem de uma espécie desenvolvida, chamada Cavendish, porque era imune às doenças devastadoras que afetavam outras bananas. Com a engenharia de novos tipos de bananas, resistência adicional a doenças pode ser adicionada a uma espécie ou plantação e ajudá-la a permanecer na cadeia alimentar humana.

8. Pode aumentar a quantidade de terras agrícolas disponíveis para o cultivo.

A engenharia genética permite que as plantas cresçam fora de suas estações normais de cultivo. Eles também podem ser modificados para crescer em climas mais adversos em comparação com plantas sem engenharia genética. Um exemplo disso é o gene da planta At-DBF2. Quando este gene é inserido em um tomate, aumenta a resistência da planta em condições climáticas difíceis. Ele pode até mesmo suportar o crescimento em condições de solo com poucos nutrientes. Ao mesmo tempo, as frutas ou vegetais produzidos com esse gene têm uma vida útil mais longa. Isso oferece mais potencial de lucro e, ao mesmo tempo, pode alimentar mais pessoas.

9. Pode impedir doenças genéticas em humanos.

A engenharia genética pode abrir um novo campo da medicina para a humanidade. Já temos testes genéticos para testar certos tipos de câncer. Poderíamos usar a manipulação de DNA para ajudar a tratar ou curar pessoas que nascem com doenças genéticas. Até mesmo alguns tipos de câncer são considerados hereditários e poderiam ser identificados, até mesmo tratados, por meio de tecnologias de engenharia genética. Com o tempo, isso pode significar expectativa de vida mais longa, melhor qualidade de vida e tratamento mais rápido da doença.

10. Pode produzir novos tratamentos médicos.

A engenharia genética já é usada na medicina para criar uma variedade de tratamentos. Temos vacinas, insulina e até tratamentos hormonais disponíveis devido à engenharia genética. Conforme essa ciência avança, podemos criar mais tratamentos que nos permitem ser proativos com mais frequência contra patógenos que podem ter características de risco de vida.

Lista das Desvantagens da Engenharia Genética

1. É uma tecnologia que pode ser facilmente abusada.

Atualmente, temos leis e tratados em vigor para prevenir o abuso da engenharia genética. Isso não significa que nunca acontecerá. A realidade da engenharia genética é que a inserção de DNA pode ser usada para criar problemas graves para certos grupos de pessoas. Imagine que alguém é alérgico a marisco. Alguém poderia inserir DNA de crustáceos em uma cultura normal, como o milho. A pessoa com alergia comeria milho e poderia ter um gatilho de reação alérgica por causa disso. Com o tempo, também poderíamos adotar a abordagem que temos para alterar plantas e animais para alterar humanos. Se feito, as consequências para nossa sociedade seriam numerosas e imprevisíveis.

2. É um processo que pode ser protegido por direitos autorais nos Estados Unidos.

O judiciário dos Estados Unidos decidiu que as sequências de DNA geneticamente modificadas podem ser patenteadas. Isso torna mais lucrativo para as organizações estudar a manipulação do DNA em vez de trabalhar para o bem geral da humanidade. Embora isso torne novas plantas ou animais possíveis com receitas autossustentáveis, também significa que menos pessoas estão estudando sequências de DNA humano em busca de benefícios para a saúde simplesmente porque não há tanto lucro para a prática.

3. Ele cria responsabilidades legais difíceis com consequências indesejadas.

Não são apenas as sequências de DNA que podem ser patenteadas por meio de práticas de engenharia genética. Sementes e safras também podem ser patenteadas. Isso tem causado problemas para os agricultores que vivem perto de campos onde foram cultivadas culturas geneticamente modificadas. As safras que foram geneticamente modificadas tiveram suas sementes espalhadas para outros campos, causando um crescimento indesejado onde pousaram. Inúmeros proprietários foram obrigados a pagar royalties e compensação pela perda de produtos devido a esse problema na Europa e na América do Norte, devido ao processo de patenteamento. Por causa dessa ameaça de responsabilidade, menos agricultores querem trabalhar em seus campos porque isso poderia custar-lhes mais do que poderiam ganhar.

4. Limita a quantidade de diversidade disponível.

Embora a engenharia genética pareça que aumentaria a diversidade, na verdade a diminui. Isso ocorre porque um produto preferido se torna o foco da indústria quando tem um bom desempenho. Isso foi visto inúmeras vezes. Existem centenas de tipos de banana, mas apenas bananas Cavendish tendem a ser enviadas para os mercados globais. Existem muitas espécies diferentes de laranja também, mas as laranjas de umbigo usam técnicas de enxerto e corte para o crescimento, portanto, não houve nenhuma mudança no produto por mais de 200 anos.

5. Pode ter consequências negativas ao interagir com outras espécies.

Também sabemos que plantas e animais geneticamente modificados não permanecem em um ambiente controlado. Eles eventualmente interagem com espécies domésticas que não possuem nenhuma manipulação genética. Também sabemos que, ao longo do tempo, as espécies com engenharia genética tende a ser a dominante, retirando os traços das espécies domésticas ao longo do tempo. Isso também atua contra a diversidade de espécies e cria problemas, como a falta de resistência a doenças, no futuro.

6. Pode ter consequências negativas não intencionais.

A engenharia genética pode ser uma ciência comprovada, mas os resultados nem sempre são previsíveis. Dolly, a ovelha, é considerada o primeiro mamífero clonado de uma célula somática adulta. O que nem sempre é divulgado é que Dolly foi a única ovelha nascida de 277 tentativas de clonagem. Havia apenas 29 embriões iniciais criados e 13 mães substitutas foram usadas no esforço para criar Dolly. Genetic engineering can be very destructive when it wants to be and the attitude toward the outcomes that are possible is that the ends justifies the means to get there. That can be problematic when considering genetic engineering for human-based purposes.

7. It only prolongs the resilience effect.

Genetic engineering does create a natural barrier against disease and harsh environmental conditions. It also just prolongs the resilience of plants and animals. The changes made are not permanent benefits. More modifications are required over time because nature eventually adapts. Pathogens become stronger to affect the stronger plants and animals. Our own experience with antibiotics and pathogens is evidence of this fact. Several bacteria have gained resistance to the antibiotics that were used to treat them. It has even led to the development of multi-resistant organisms that fight almost all easily available antibiotics. MRSA, VRE, MDR-TB, and CRE are all examples of this happening.

8. It does not guarantee higher nutritional values.

We can genetically engineer plants and animals to have higher nutritional values, but there is no guarantee that the outcome will match what has been envisioned. Poultry grows at record paces today, but fat striping within the muscle tissue has affected the overall nutritional value of the meat being consumed. Some chicken products have more than 200% additional fat content compared to chicken products consumed a generation ago. Rapid growth can also reduce protein levels and overall nutrient levels.

9. It could create new pathogens.

When horizontal gene transfers occur, there is a known risk of new pathogens forming in response. The goal of increasing resistance to certain pests or disease may happen through genetic engineering, but the genes of resistance can also be transferred to the pests or the pathogens. That creates a spiral of increasing risk to the human food chain, especially if the pathogen can affect multiple species. The threat of bird influenza is a good example of this risk.

10. It can lead to more birth defects.

Genetic engineering may create stronger, healthier plants and animals. It may also create more plants and animals with mutations or birth defects that can harm the species. We have already seen in humans that gene therapies can lead to additional genetic conditions, even if the targeted condition is improved. Cells are responsible for several different characteristics, so the complete isolation of a cell for a specific trait is difficult to do. This may be improved with new technologies or practices in the future that do not exist now.

11. It turns animals into commodities.

Genetic engineering can make animals healthier. The purpose of the engineering, however, is often done to serve human needs. The Belgian blue cow is an example of this practice. Scientists inserted a gene into the species that inhibits the productions of myostatin in the animal. Because muscle growth is no longer suppressed, the breed is able to essentially double its muscle mass, giving it a larger body size that is ideal for meat production, but not necessarily good for the overall health of the animal.

The advantages and disadvantages of genetic engineering show us that we must carefully manage the science of this process for it to be beneficial. It is not a process that we should rush into with the hopes of quick profits or fast results. Being able to support a growing population in a changing world is important. By taking a responsible approach to limit the potential for a negative outcome, we’ll have the best change to have this science do amazing things for us in the future.


Conclusão

Plant evolution relies on spontaneous genome mutations potentially resulting in new traits fixed by natural selection. Plant breeding also relies on natural genetic variability but, in addition, breeders have increased it using random mutagenesis. Genome editing now provides means to introduce almost any type of mutation and chromosome rearrangements in a very precise way. This not only empowers the breeders to accelerate and direct crop selection in an unprecedented way it also opens up the door to an almost unlimited range of possibilities in terms of the combination of new alleles by erasing sexual barriers. These new tools could be integrated in breeding schemes very rapidly in the upcoming years. From a scientific point of view, the main limiting factor is the reliable and efficient identification of the genes underlying traits of interest and the evaluation of their combination on the value of these traits. For that matter, developing efficient gene-function analysis tools and precise high-throughput phenotyping methods are essential. However, the main uncertainty on the future use of these techniques for plant breeding is the regulatory framework that will be applied to their commercial products. As discussed in chapter 10, whether these plants and their products are considered under the GMO legislation and risk assessed as GMOs, or whether they are submitted to an alleviated legal framework or are completely deregulated, will have a profound impact on the development and the use of these techniques in plant breeding. The costs and delays associated to the GMO approval process would probably block the use of these techniques for most crops and traits, and would make it impossible for small breeders and seed companies to engage in the development of new varieties using genome editing, as it has already happened with conventional GMOs.


Biohackers Are Kickstarting Some Unregulated Experiments

You may have heard of Kickstarter -- the darling crowdfunding site where artists, designers, moviemakers, and others pitch pet projects to an online funder audience. Kickstarter may have just taken on a new and unwelcome role -- as the one-stop shop for risky biotech companies looking to execute an end run around regulation.

Generally Kickstarter projects promote such innocuous products as comic books, and sensibly, Kickstarter even has its own ethical limits on what it will host: Guns, drugs, and porn are forbidden for obvious reasons. Rather more mysteriously, the selling of sunglasses is also deemed unethical. But as reported this week three biohackers from California have hijacked the Kickstarter machinery for something far more controversial than sunglasses. They have made Kickstarter the conduit for a nationwide release of untested, unregulated and unmonitored bioengineered organisms by mounting a Kickstarter funding project to use Synthetic Biology to engineer glow-in-the-dark plants.

Synthetic biology is a new and exploding field of extreme genetic engineering techniques. It makes the sort of genetic tinkering used for GMO soybeans look quaint. Computer programs are harnessed to design and print out novel artificial sequences of DNA on a machine called a DNA synthesizer. This synthetic DNA is then engineered into a host organism to do unusual things.

Controversy dogs the field because of the safety risks attendant on such novel genetic interventions, as well as bioweapons risks and social impacts. Billions of dollars of corporate money is flowing into the technology from the likes of Monsanto, Du Pont, BP, Shell, Chevron, Exxon, Dow. Even the Kickstarter biohackers have their own private biotech startup -- this is not kickstarter's usual field of struggling artists. Last year 111 organizations called for a moratorium on synthetic biology, as did several countries at meetings of the UN Convention on Biological Diversity. As with GMO crops, there is a growing fight over the future of synthetic biology.

Making a glow in the dark plant amounts to a quirky gimmick -- hardly the cutting edge of syn bio. But what's really driving Kickstarter success for the glowing plant geeks is a seedy offer: For $40 the syn bio hackers promise to mail all U.S. donors up to 100 bioengineered seeds to release at will into backyards or beyond. To date, almost 5,000 backers have stumped up the cash for seeds , which means up to 500,000 engineered synthetic biology seeds may be posted randomly to all corners of the U.S.A. This amounts to a nationwide unmonitored release of these novel glowing organisms. And here's the kicker in the Kickstarter: The U.S. Department of Agriculture has said that it does not need to assess, regulate, or monitor those glowtesque organisms. This is because they have elected to use a genetic engineering technique falling outside of government regulation. In effect, the biohackers could make all manner of weird and worrying organisms for widespread release and the government is apparently powerless to stop them.

For those of us who have been watching synthetic biology for some time this is doubly worrying. Never mind that Arabidopsis is weedy and can outcross. This isn't just normal genetic engineering. While claim and counterclaim trade back and forth in debates over syn bio, one point of tentative agreement has so far been a healthy respect for unknowable ecological and safety consequences of these techniques.

Unlike GMOs, which used naturally-sourced DNA sequences, synthetic biology trucks in DNA sequences invented on a computer. It's unclear how to asses the real world-impact of those sequences on both the organism and its ecological context.To date there has yet to be any deliberate environmental release of an avowedly "synthetic biology" organism. All projects remain contained in labs or production vats. One after another bioethics commission or weighty expert group has advised "utmost precaution," "prudent vigilance," and other sensible and sobering cautions. In 2009, The U.S. Presidents Bioethics Commission pointed out that:

"At this early stage of development, the potential for harm through the inadvertent environmental release of organisms or other bioactive materials produced by synthetic biology requires safeguards and monitoring." A sentiment echoed in a decision from the UN Convention on Biological Diversity which urged countries to apply the precautionary approach "to the field release of synthetic life, cell, or genome into the environment."

Yet here it is -- probably the first ever deliberate environmental release of a synthetic organism (or rather 400,000 of them) and not a whisper of precaution in sight. Of course, the biohackers claim that everything they are doing will be safe and the plants won't turn into weeds -- but then they would say that. That's why oversight and regulation is so important. Bizarrely the only entity to assess this project with the power to veto it is the team of young Brooklynites at Kickstarter HQ. And it seems they are happy to kickstart a new era of synthetic biology pollution -- so long as the glowing plants don't come with sunglasses.

The long-term implication is that Kickstarter's motto of "bringing creativity to life" just took on a bizarre new twist in meaning. Once the glowing plant biohackers have blazed a trail, we can expect many more synthetic biology projects to start heading off down the Kickstarter route -- especially if the glowing plant guys really do succeed in a widespread environmental release that evades regulatory scrutiny.


How are new apple varieties developed?

Harvesting tasty apples is more complicated than simply planting a seed in the ground and waiting for a tree to grow. In particular, it’s difficult to predict what an apple grown from a seed will look and taste like because each seed contains a combination of genetic material from its parents. But farmers can reliably grow orchards of tasty apples by using an ancient technique called grafting. After a tree that produces a desirable apple is chosen, cuttings of that original tree are grafted, or fused, onto the already-established roots of a donor tree, called rootstock. The cuttings then grow into a full-sized tree that contains the exact same genetic material as the original tree. As a result, each tree of a specific apple variety is a cloned descendant of the original tree, and thus produce very similar apples.

New apple varieties emerge when genetic changes are allowed to occur. Traditionally, new apples are produced by cross-breeding existing apple varieties. This reshuffles the genetic makeup of seeds, which are then planted to see if they grow into trees that produce delicious new apples. On the other hand, Arctic apples are created by making a targeted change to the genetic material of an existing variety (more on this later). The advantage of using genetic engineering over traditional breeding methods is that scientists can efficiently make precise improvements to already-beloved apple varieties—in contrast, traditional cross-breeding is much more random and difficult to control.


  1. Traditional Crossbreeding
    For millennia, traditional crossbreeding has been the backbone of improving the genetics of our crops. Typically, pollen from one plant is placed on the female part of the flower of another, leading to the production of seeds that are hybrids of the two parents. Then, plant breeders select the plants that have the beneficial traits they are looking for to go on to the next generation. Apple varieties such as the Honeycrisp apple were developed in this way – thousands of hybrid trees were made, grown, and tested to find just one great new variety with a combination of genes that has never existed before. Modern plant breeding often uses genetic markers to speed the selection process, and may incorporate genes from wild varieties and closely-related species. Here are some videos about the different techniques that plant breeders use. Crossbreeding can only make use of desirable traits if they are in the same or closely-related species, so additional techniques have been developed to create new traits for plant breeders to use.
  2. Mutagenesis
    In nature, new traits often arise through spontaneous mutations. In the past century, this process has been mimicked by scientists, who have used mutating chemicals (such as ethyl methanesulfonate) or radioactivity to generate random mutations in plants, and subsequently screening for new or desired traits. For more information on mutagenesis, please view this post.The Ruby Red and the Star Ruby varieties of grapefruits were developed using ionizing radiation. The mutations that they carry give these fruit their characteristic deep red color. This article from the New York Times provides many additional examples of crops that have been developed using this technique.
  3. Polyploidy
    Most species have 2 sets of chromosomes: one set inherited from each parent. This is known as diploidy. Polyploidy is the occurrence of more than 2 sets of chromosomes. It can occur naturally, but polyploidy can also be induced through the use of chemicals. This crop modification technique is usually used to increase the size of fruits or to modify their fertility. For example, the seedless watermelon has 3 sets of chromosomes and is created by crossing a watermelon with 4 sets of chromosomes with another watermelon that has 2 sets, making a sterile watermelon with 3 sets of chromosomes, much to the delight of picnic lovers throughout the globe. Potato species also have many different number of chromosome copies, and potato breeders commonly have to change the copy number of their varieties to breed new traits into them (More on this process here).
  4. Protoplast Fusion
    When sperm cells in pollen combine with the ova in the ovaries of a flower, this is a fusion of two cells into one. Protoplast fusion is an artificial version of this process. Beneficial traits can be moved from one species to another by fusing the protoplasts (‘naked’ cells without the cell walls that give plants their structure) together and growing a plant from the newly fused cell. One of the most commonly used traits that has been developed with this process is the transfer of male sterility between species. If you have a male sterile plant, you can more easily make hybrid seeds – especially for plants that have small flowers and are difficult to cross. Male sterility was introduced to red cabbage from daikon radishes, making it easier to produce hybrid seeds of this crop.
  5. Transgenesis
    Transgenesis is the process by which you introduce one or more genes into an organism from another organism entirely. This usually involves handling and modifying the DNA itself in a test tube, and then packaging it to insert it into the new organism. There are several ways to introduce the new gene or ‘transform’ a plant such as biolistics (the “gene gun”), using Agrobacterium – a naturally occurring organism that inserts DNA into plants, or by using electricity – a process called eletroporação. Transgenic plants have been generated with many useful traits, some of which have been commercialized. For instance, papayas were transformed with a gene from the virus that infects the plant to make it resistant to the virus. Other traits include insect resistance, herbicide tolerance, and drought tolerance, and more. The creation of these ‘transgenic’ crops works even though the genes can from from any other species because the genetic language is universal to all life on this planet. Genes that originated from the same species can be called ‘cisgenic’ or ‘intragenic’. For more information, see this paper.
  6. Genome editing
    Genome editing consists of using an enzyme system to change the DNA of a cell at a specified sequence. There are different systems that can be used for genome editing, the most promising of which is the CRISPR-Cas9 system (for more information on genome editing and how it works, please view this post). The sulfonylurea (SU) herbicide tolerant canola was developed to enable farmers to better control weeds and to enable crop rotation. The crop was created using a patented genome editing system known as Rapid Trait Development System (RTDS). You could conceivably edit the genome of any crop to alter any gene you wanted, from introducing new genes to restoring ‘natural’ alleles from the ancestors of our crops.

Each of these methods have similarities and differences, and some work better for some traits rather than others. Each of them modifies the genetic makeup of the plant in order to combine useful traits together to improve agriculture. All of them have examples that are being grown on farms and are producing benefits, all can be patented in one way or another, and all of them can have unintended consequences.

However, socially and politically the products of these methods are treated very differently. The fact that the changes that these techniques introduce do not line up with how they are treated when it comes to debates over the regulations for health and environmental safety, and political debates about labeling has come to be known as the “Frankenfood Paradox.” For instance, transgenesis produces far fewer changes and unintended consequences than mutagenesis (see this article), while mutagenesis is generally accepted and ignored in political discussions.


Assista o vídeo: #8 Melhoramento genético de plantas na TMG (Janeiro 2022).