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Bioindicadores para uma análise de risco ambiental
Bioindicadores: instrumentos utilizados na avaliação da qualidade ambiental.
A partir dos indicadores ambientais pode-se tomar decisões sobre questões acerca de quais medidas deve-se tomar para a melhoria da qualidade de vida do meio ambiente.
Tendo em vista a iminente liberação do plantio de PGMs no Brasil, estudos da interação destas plantas com as comunidades bacterianas associadas a elas se fazem necessários.
Multidisciplinaridade
Aplicações:
Agricultura;
Pecuária;
Saúde;
Processos fermentativos.
Biotecnologia moderna
O melhoramento resultou através das primeiras alterações genotípicas, nos primórdios da agricultura, pelos agricultores ao selecionarem espécies mais desejáveis quando a domesticavam. (Feijão silvestres)
Com as técnicas de engenharia genética, qualquer gene de qualquer organismo pode ser isolado e transferido para o genoma de qualquer outro ser vivo. OGMs – PGMs
Investimento em pesquisas biotecnológicas variedades transgênicas comercialmente disponíveis.
O campo da Biotecnologia
Definições
Ereky (1919) a primeira definição de biotecnologia, como "a ciência e os métodos que permitem a obtenção de produtos a partir de matéria-prima, mediante a intervenção de organismos vivos"
OECD - Organisation for Economic Co-Operation and Development: A aplicação dos princípios da ciência e da engenharia no tratamento de matérias por agentes biológicos na produção de bens e serviços (1982).
OTA – Office of Technology Assessment: Biotecnologia, de uma forma abrangente, inclui qualquer técnica que utiliza organismos vivos (ou partes deles) para obter ou modificar produtos, melhorar plantas e animais, ou desenvolver microrganismos para usos específicos (1984).
EFB - European Federation of Biotechnology: Uso integrado da bioquímica, da microbiologia e da engenharia para conseguir aplicar as capacidades de microrganismos, células cultivadas animais ou vegetais ou parte dos mesmos na indústria, na saúde e nos processos relativos ao meio ambiente (1988).
E.H. Houwink: o uso controlado da informação biológica (1989).
BIO - Biotechnology Industry Organization: em sentido amplo, Biotecnologia é "bio" + "tecnologia", isto é o uso de processos biológicos para resolver problemas ou fazer produtos utéis (2003).
Biotecnologia: Objetivo
Biotecnologia objetiva principalmente o desenvolvimento, o progresso da agricultura e a melhora dos tratamentos de saúde.
Data
Acontecimentos fundamentais
1981
1986
1996
2008
2010
Obtenção da primeira planta geneticamente modificada. Obtenção da primeira linhagem de células-tronco de camundongo.
A Environmental Protection Agency (EPA) dos Estados Unidos aprova a liberação de plantas de tabaco transgênicas. Um grupo de especialistas em segurança em Biotecnologia da Organização para a Cooperação Econômica e o Desenvolvimento (OECD) declara que a previsibilidade das mudanças genéticas obtidas por Engenharia Genética é frequentemente maior que a correspondente às técnicas tradicionais, e que os riscos associados com organismos transgênicos podem ser avaliados do mesmo modo que os riscos associados aos outros organismos. Aprovada a primeira vacina biotecnológica para uso humano, trata-se de Recombivax-HB, contra a hepatite B.
Sequenciado o primeiro genoma de um organismo eucarionte, a levedura Saccharomyces cerevisiae. Desenvolve-se o primeiro GeneChip (Stanford, Affymetrix).
Pesquisadores japoneses desenvolvem a primeira rosa azul, geneticamente modificada.
Autorizada na União Europeia a comercialização da batata transgênica Amflora (BASF) para uso industrial. Pesquisadores do Instituto Craig Venter constroem a primeira célula
sintética.
Histórico da Biotecnologia
Data
Acontecimentos fundamentais
Antiguidade
Século XVII
1835 a 1855
1865
1919
1938
1951
1953
1962
Preparação e conservação de alimentos e bebidas por fermentação (pão, queijo, cerveja, vinho e vinagre); cultivo de plantas (batata, milho, cevada, trigo etc.); domesticação de animais; tratamento de infecções (com produtos de origem vegetal tais como pó de crisântemo e derivados de soja com fungos).
Robert Hooke descobre a existência de células (1665).
Schleiden, Schwann e Virchow enunciam a teoria celular.
Mendel apresenta o seu trabalho "Experiências de hibridização em plantas".
O engenheiro agrícola húngaro Ereky utiliza pela primeira vez a palavra biotecnologia.
Na França, produção comercial de um biopesticida (Bacillus thuringiensis).
Inseminação artificial de gado utilizando sêmen congelado. Descoberta da presença de genes saltatórios no milho por Bárbara Mc Clintock.
J. D. Watson e F. Crick propõem um modelo da estrutura do DNA.
Plantio de novas variedades de trigo mais produtivas, no México, dando início ao que será chamado de Revolução Verde.
Mendel
Recursos ainda mais modernos
Nova ciência dentro da biotecnologia
Genética molecular
Biotecnologia
produção de alimentos (milho, soja, maçã…)
O aumento da produção de alimentos pode ocorrer de três maneiras:
pela expansão das áreas cultivada;
por melhorias das condições do ambiente;
e por meio do melhoramento genético das plantas.
Biotecnologia: desenvolvimento e impacto
Oportunidades de emprego e investimentos;
O uso das biotecnologias não se restringe necessariamente aos países desenvolvidos. (riquezas naturais, patrimônio genético, biodiversidade)
Receio que muitos manifestam em relação a bioteconogia é a velocidade como esta ciência evoluiu nos últimos anos e como sua aplicação em benefícios da sociedade atingiu o mercado de forma tão inesperada: surge então opiniões (boa ou ruim - políticas, religiosas ).
Monitoramento
As avaliações de impacto relativas ao ambiente após a liberação comercial de OGM só será eficaz pelo monitoramento sistemático em longo prazo, em larga escala, selecionados os indicadores adequados.
Grupos funcionais
Útil para avaliar o efeito de organismos geneticamente modificados no solo.
GRUPOS FUNCIONAIS DE MICRORGANISMOS
Grupo de populações de microrganismos que participam de um mesmo processo de transformação de um dado nutriente no solo. ( um ou mais ciclos biogeoquímicos)
Ex.: rizóbios e os fungos micorrízicos.
Comunidades de microrganismos do solo: determinar o impacto ambiental ou a influência das plantas geneticamente modificadas.
RIZOSFERA
Zona do solo em que a atividade microbiana está em íntimo contato com a superfície das raízes.
As raízes influenciam a dinâmica e a composição das comunidades microbianas que possa ocorrer no solo.
Os microrganismos rizosféricos são excelentes bioindicadores para avaliar qualquer alteração (benéfica ou maléfica)que possa ocorrer no solo.
Conjunto mínimo de parâmetros para avaliação da microbiota do solo e da fixação biológica do nitrogênio pela soja
O objetivo deste trabalho foi avaliar e validar um conjunto mínimo de parâmetros para o monitoramento, em campo, da microbiota do solo e da fixação biológica do N2 (FBN) pela soja transgênica.
Três parâmetros
Avaliação quantitativa do C da biomassa microbiana (CBM), utilizando o método de fumigação-extração
Biomassa microbiana para o N
Respiração basal pode ser utilizado para a avaliação quantitativa da microbiota do solo.
A utilização desses parâmetros em diversos ensaios, pode promover a criação de bancos de dados, facilitando a identificação do problema permitindo o monitoramento do risco ambiental da soja transgênica.
Possíveis efeitos indesejáveis:
A adição de um novo genótipo numa comunidade de plantas pode proporcionar vários como o deslocamento ou a eliminação de espécies não domesticadas, a exposição de espécies a novos patógenos ou agentes tóxicos, a geração de plantas daninhas ou pragas resistentes, a poluição genética, a erosão da diversidade genética e a interrupção da reciclagem de nutrientes e energia.
PMG
Modificação
Efeito
Alfafa
Algodão
Milho
Tabaco
α-amilase
Produção da endotoxina do Bacillus thuringiensis var Kurstaki
Gene Pat para resistência ao glufosinato
Quitinase
Modificou a comunidade de bactérias na raiz.
Aumentou a população de bactérias e fungos.
Não foi observado efeito deletério na diversidade ou composição das comunidades microbianas na rizosfera.
Efeito deletério sobre os fungos micorrízicos arbusculares.
"As tecnologias não são nem boas nem ruins, são o que fazemos com elas."
Maria Antonia Malajovich
Obrigada pela atenção!
ADRIANA RODRIGUES
RENATA SILVA
AGR 121
Biotecnologia: Conceitos
União entre Biologia e Tecnologia.
Histórico e conceitos em Biotecnologia.
Biotecnologia é um conjunto de técnicas que utilizam seres vivos no desenvolvimento de processos e produtos.
A História da Biotecnologia –
Bioindicadores para uma Análise de Risco Ambiental
SOLO
As PGMs liberam compostos que poderá afetar a microbiota do solo alterando o equilíbrio do ambiente.
Qualquer risco associado a OGMs no ambiente são mais previsíveis e mais facilmente controláveis quando se empregam plantas em comparação com microrganismos.
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