Uma nova técnica para modificar o código genético de plantas permite a produção de transgênicos sem o risco de os genes manipulados se espalharem pela natureza. A grande diferença do método em relação aos tradicionais é que ele não se baseia na modificação de genes do núcleo celular: as alterações são feitas no genoma do cloroplasto, estrutura da célula vegetal responsável pela fotossíntese.
Um tomate (Lycopersicon esculentum) -- a primeira planta fértil com fruto comestível produzida pela nova técnica -- foi apresentado na edição de setembro da revista Nature Biotechnology. O trabalho foi desenvolvido por Helaine Carrer, da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo (Esalq/USP), e Ralph Bock, atualmente na Universidade de Muenster (Alemanha).
As alterações nos genes do cloroplasto não são transmitidas para outros seres vivos, pois o grão de pólen (que contém as células sexuais masculinas das plantas) não apresenta cloroplastos. Além disso, se um fragmento de DNA que comanda a síntese de uma proteína é inserido no cloroplasto, a planta pode produzir essa proteína em quantidades significativas. "O cloroplasto pode ser responsável por até 40% da produção total de proteínas pela célula", diz Carrer. "Uma alteração genética feita no núcleo seria responsável por apenas 2% dessa produção."
A intensa expressão de genes introduzidos no cloroplasto se deve ao fato de cada célula vegetal ter, em média, de 10 a 100 cloroplastos, cada um com entre 10 e 100 cópias do genoma. Com isso, as células apresentam de 1000 a 10.000 cópias do genoma do cloroplasto. "Por outro lado, cada célula tem apenas um núcleo e o genoma nuclear apresenta uma única cópia", comenta a pesquisadora.
Para inserir genes no cloroplasto, microscópicas esferas de ouro são recobertas com segmentos de DNA que contêm o gene de interesse e, em seguida, são lançadas em alta velocidade contra folhas da planta. É complicado posicionar os genes no local desejado. No entanto, como o genoma do cloroplasto é pequeno, fica mais fácil determinar onde os fragmentos se encaixaram e se eles estão afetando outras atividades da planta. "As extremidades dos fragmentos de DNA apresentam seqüências regulatórias que garantem que o gene só será expresso se estiver inserido no cloroplasto", afirma Carrer.
A configuração simplificada do genoma plastidial (120 genes organizados de forma circular) também permite aos cientistas selecionar exatamente em que ponto do código genético vão introduzir o novo gene. "No genoma nuclear, o gene pode entrar em qualquer lugar e interferir com o funcionamente da planta", compara Helaine. Além disso, da mesma forma que introduzem o gene no cloroplasto, os cientistas conseguem retirá-lo do genoma e retornar a planta ao seu estado natural. "O mesmo poderia funcionar para qualquer vegetal", diz Helaine. "É uma tecnologia fantástica."
A pesquisadora produziu um tomate transgênico ao inserir nos cloroplastos um gene de resistência ao antibiótico espectinomicina. "Para confirmar se a técnica tinha sido realizada com sucesso, colocamos fragmentos de folhas em um meio de cultura com o antibiótico", conta. As células que sobreviveram nesse meio expressavam o gene e regeneravam uma planta resistente.
Não há interesse comercial em um tomate resistente a antibióticos, mas o desenvolvimento da planta mostra que a inserção de genes em cloroplastos é uma técnica eficiente. "O novo método pode ser aplicado na fabricação de plantas ricas em vitaminas, proteínas e até vacinas", diz Carrer.
fonte: http://www.redetec.org.br/inventabrasil/clordna.htm
Os cloroplastos possuem nas suas delimitações duas membranas lipoprotéicas. A membrana externa é lisa, enquanto a interna é composta por várias dobras voltadas para o interior do cloroplasto.
A fotossíntese é um processo biológico realizado pelas plantas e outros organismos, como as algas, em que ocorre a transformação da energia luminosa em energia química, com o objetivo de suprir as necessidades metabólicas necessárias para o crescimento e reprodução destes seres vivos.
Se as mitocôndrias são as centrais energéticas das células, os cloroplastos são as centrais energéticas da própria vida. Eles produzem moléculas orgânicas, principalmente glicose, que servem de combustível para as mitocôndrias de todos os organismos que se alimentam, direta ou indiretamente, das plantas.
Cromoplasto é um plasto com pigmentação. Há vários tipos de cromoplastos: xantoplastos (xantofila, cujos pigmentos são amarelos),eritroplastos (eritrofila, com pigmentos vermelhos) e cloroplastos (clorofila, com pigmentos verdes). É graças a eles que os frutos têm vários tipos de cores.
São organelas citoplasmáticas típicas das células vegetais. São dotadas de uma membrana que envolve um material interno amorfo, onde se dispersam outras membranas. De acordo com a coloração, podem ser classificados em:
