A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

A

Aflatoxine (aflatoxin) Metaboliţi secundari produşi de ciupercile Aspergillus flavus şi Aspergillus parasiticus. Compuşi toxici, mutageni, teratogeni şi carcinogeni,  care contaminează o mare varietate de produse agricole cum sunt alunele, porumbul, orezul şi bumbacul. Pot fi detoxificate sau eliminate din alimente şi furaje prin metode fizice, chimice şi biologice.

Conform reglementării  EU 1881/2006,  nivelul maxim al conţinutului de aflatoxină B1(cel mai toxic compus) admis în cereale, inclusiv în porumbul neprelucrat,  este de 2.0 µg/kg, iar suma conţinuturilor de aflatoxine B1, B2, G1 şi G2 nu trebuie să depăşească 4.0 µg/kg.

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

B

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

C

Cod unic de identificare (unique identifier cod). ”O înşiruire de cifre şi/sau litere, care permite identificarea organismului modificat genetic pe baza evenimentului de transformare autorizat din care acesta rezultă şi care asigură accesul la informaţiile specifice referitoare la acesta”. Este compus din trei elemente, separate de linii:

• doi sau trei digiţi alfanumerici, care desemnează aplicantul;

• cinci sau şase digiţi alfanumerici, care desemneaza evenimentul de transformare;

• un digit numeric, ca o verificare.

Exemplu: evenimentul de transformare MON810, a cărui cultivare a fost aprobată în Uniunea Europeană, are codul de identificare MON-ØØ81Ø-6.

Producătorul fiecarei plante transgenice generează un nou cod unic de identificare, pe care îl include în dosarul tehnic depus la autoritatea naţională competentă în vederea evaluării siguranţei respectivei plante pentru om, mediu etc. În cazul aprobării activităţii pentru care s-au depus notificarea şi dosarul tehnic, autoritatea naţională competentă transmite codul produsului în baza de date a OCDE (Bio Track Product), în care, pentru fiecare “identificator unic” (OMG), există următoarele informaţii: evenimentul de transformare, denumirea comercială, aplicantul, numele comun şi numele ştiinţific al organismului, centrul de origine şi diversitate, problemele de siguranţă ca aliment şi ca furaj, metodele de manipulare în siguranţă, caracterul/caracterele conferite prin transgeneză, transgena folosită/transgenele folosite pentru transformare, aprobarea, ţara/ţările în care a fost introdus, tipurile de utilizare, autoritatea care a autorizat introducerea în mediu şi utilizarea, rezultatele evaluării riscurilor pentru om şi mediu asociate folosirii, date suplimentare. Pentru mai multe detalii accesaţi: http://www.oecd.org/ehs.

Elaborarea unui sistem de atribuire a câte unui cod unic de identificare a fiecarui

OMG este prevazută de Reglementarea Comisiei Europene 65/2004:

http://europa.eu.int/eur-lex/pri/en/oj/dat/2004/l_010/l_01020040116en00050010.pdf

Coexistenţă (co-existence). Coexistenţa diferitelor sisteme de cultură în aceeaşi regiune, fermă etc.  Concept lansat de Uniunea Europeană, conform căruia nicio formă de agricultură, fie ea convenţională, ecologică sau cea care utilizează organisme modificate genetic, nu trebuie să fie exclusă. Menţinerea diferitelor sisteme de producţie agricolă este condiţia sine qua non pentru a asigura consumatorului deplina posibilitate de alegere. Problemele  de coexistenţă nu sunt generate de incertitudini în privinţa inocuităţii plantelor modificate genetic a căror cultivare în scop comercial a fost aprobată, ci de “consecinţele economice ale prezenţei întâmplătoare într-o cultură a unui material provenit dintr-o altă cultură, în condiţiile în care fermierii pot să opteze liber pentru unul sau altul dintre sisteme, respectând însă prevederile legale privitoare la puritatea şi etichetarea produselor” (Recomandarea Comisiei Europene nr. 556, 2003).

Cu alte cuvinte, deoarece în culturi comerciale ajung numai plantele modificate genetic a căror cultivare a fost autorizată, coexistenţa nu este o problemă de siguranţă ci una strict economică, care apare atunci când produsele obţinute prin intermediul diferitelor sisteme de cultură nu au aceeaşi valoare pe piaţă. Concret, această problemă se rezumă la consecinţele economice ale amestecului produselor obţinute prin diferite sisteme de cultură şi la măsurile care trebuie adoptate pentru evitarea acestui amestec. Produsele convenţionale pot fi “impurificate” accidental cu OMG în timpul cultivării, recoltării, transportului, depozitării sau procesării. Legislaţia în vigoare stipulează o limită a  “impurificării”  de 0,9%, a cărei depăşire impune menţionarea pe etichetele  produselor în cauză a faptului că includ OMG. În cazul seminţelor, pragurile maxime de „impurificare” sunt de 0,5%, în cazul plantelor autogame, şi de 0,3%, în cazul plantelor alogame. În produsele organice, pragul de toleranţă acceptat pentru prezenţa materialului modificat genetic coincide cu limita de cuantificare a analizei ADN.

Elaborarea strategiei naţionale de coexistenţă înseamnă:

–  stabilirea regulilor care să prevină sau să minimizeze pierderile valorice (ex ante);

–  stabilirea responsabilităţilor şi modului de recuperare a pierderilor (ex post) atunci când produsele obţinute prin intermediul diferitelor sisteme de cultură nu au aceeaşi valoare pe piaţă.

Măsurile de coexistenţă se aplică în cazul:

  • existenţei simultane, într-o aceeaşi exploataţie, în ani succesivi, a unor culturi de plante modificate genetic şi unor culturi de plante nemodificate genetic;
  • existenţei, în exploataţii învecinate, în cursul aceluiaşi an, a unor culturi de plante modificate genetic şi unor culturi de plante nemodificate genetic;
  • practicării unor sisteme de producţie cu şi fără organisme modificate genetic în aceeaşi regiune, în exploataţii relativ distanţate unele de altele.

Cauzele amestecurilor întâmplătoare:

  • transferul de polen din câmpurile alăturate;
  • amestecul în timpul recoltării;
  • samulastra rezultată din cultura precedentă;
  • impurificarea seminţelor.

Măsurile preventive propuse pentru evitarea amestecului materialului modificat genetic în produsele agricole obţinute prin alte sisteme de cultură, eliminând sau minimizînd cauzele care îl favorizează:

  • utilizarea seminţei certificate;
  • izolarea în spaţiu a culturilor aceleiaşi specii practicate în sisteme diferite;
  • utilizarea barierelor pentru polen în jurul culturilor;
  • decalarea perioadelor de semănat şi, implicit, de înflorit;
  • controlul prezenţei plantelor răsărite din seminţele căzute pe sol la recoltare (samulastrei);
  • curăţarea echipamentelor agricole şi a vehiculelor destinate transportului;
  • eliminarea plantelor răsărite după recoltare prin lucrări specifice ale solului;
  • păstrarea înregistrărilor privind istoria câmpurilor;
  • gruparea voluntară a câmpurilor.

Coleoptera. Ordin de insecte la care dezvoltarea se face prin parcurgerea stadiilor de ou, larvă, pupă şi adult. Se hrănesc pe plante, pe resturi vegetale, pe alte insecte. Unele specii sunt dăunătoare pentru agricultură.

Pentru combaterea lor se aplică tratamente cu insecticide. O nouă metodă de combatere implică aplicarea tehnologiei Bt. Adică utilizarea plantelor transgenice care sintetizează proteine toxice pentru larvele speciilor coleoptere dăunătoare.

Comisia Codex Alimentarius (Codex Alimentarius Commission). Organism subsidiar al Organizaţiei pentru Agricultură şi Alimentaţie (Food and Agriculture Organisation = FAO) şi al Organizaţiei Mondiale a Sănătăţii (World Health Organisation = WHO). Această comisie este cea mai înaltă autoritate internaţională în materie de standarde alimentare şi reprezintă peste 95% din populaţia globului. Scopul principal al Codex Alimentarius elaborat de comisie este «să orienteze şi să promoveze elaborarea şi stabilirea definiţiilor şi cerinţelor referitoare la alimente, să participe la armonizarea acestora şi, procedând astfel, să faciliteze comerţul internaţional». Codexul constă într- o colecţie de standarde pentru alimente, de reglementări şi alte recomandări. De asemenea, include şi un cod de etică, care are scopul să încurajeze comercianţii de alimente să adopte, în mod voluntar, o conduită etică menită să asigure protecţia sănătăţii consumatorilor şi practici corecte în comerţul cu alimente. Standardele elaborate de Codex au fost utilizate la o scară mare ca repere în disputele comerciale internaţionale. Frecvent, se face referire în mod explicit la ele şi sunt adoptate în conformitate cu Acordul asupra aplicării măsurilor sanitare şi fitosanitare convenit în cadrul WTO. Iar acordul referitor la barierele tehnice de piaţă se referă explicit la aceste standarde. Comisia Codex Alimentarius a luat în considerare şi problemele legate de aplicarea standardelor elaborate de Codex la organismele modificate genetic. Deocamdată, nu au fost elaborate standarde separate în această privinţă. Au fost stabilite însă principiile ce trebuie să ghideze analiza riscului pentru sănătatea omului asociat consumului alimentelor derivate din OMG. Principii care impun evaluarea înainte de comercializare, realizată de la caz la caz, atât a efectelor directe cât şi a efectelor neintenţionate ce pot apărea ca urmare a inserţiei noilor gene în OMG din care derivă. Principii adoptate în anul 2003.

Cultura moleculară (molecular farming). Utilizarea plantelor modificate genetic ca bioreactoare pentru producerea proteinelor recombinate (substanţe farmaceutice, compuşi industriali sau proteine noi pentru utilizări nealimentare). Mai sunt utilizate denumirile „plante farma” sau „biocultură”.

Cultura moleculară este o cale sigură şi ieftină de a produce medicamente a căror obţinere pe alte căi este dificilă sau costisitoare. Termenul desemnează numai producerea substanţelor farmaceutice prin cultura plantelor modificate genetic în acest scop, nu şi a alimentelor. Plantele modificate genetic sintetizează proteine terapeutice, vaccinuri, enzime, anticorpi etc. Sunt deja, în curs de testare clinică diferite proteine terapeutice, vaccinuri comestibile, „plantigene” şi „planticorpi”. Tot prin cultură moleculară se pot produce enzime industriale, plastic biodegradabil, uleiuri industriale, biocombustibil şi agenţi pentru bioremediere.

Costurile de producţie reduse sunt principalul avantaj al producerii proteinelor farmaceutice în plante adecvat transformate. Un alt avantaj notabil constă în faptul că producerea proteinelor farmaceutice în plante este mult mai sigură decât producerea lor în sisteme de fermentaţie microbiană sau în culturi de celule de mamifere. Motivul: plantele sunt libere de patogenii care afectează omul, de oncogene şi de endotoxine.

Cumul de gene (stacking). Cumularea a două sau a mai multor transgene într-o singură linie prin încrucişări succesive ale unor linii parentale modificate genetic.

Detectarea organismelor modificate genetic (detection of genetically modified organism). Verificarea prezenţei unui OMG într-o probă. Este esenţială pentru respectarea cerinţelor de trasabilitate  şi etichetare. Se realizează prin tehnica PCR, care are însă câteva limite:  nu permite detectarea ADN transgenic sub un anumit prag; detectează un singur OMG/ analiză; este aplicabilă numai în cazul OMG cunoscute şi aprobate. Prin metodele care se aplică în prezent, nu pot fi detectate transgene în produsele procesate în care ADN este puternic degradat.

Detectarea şi cuantificarea organismelor modificate genetic (OMG) (detection and quantification of genetically modified organism). Metode prin care se detectează prezenţa unui OMG, se identifică evenimentul de transformare în cauză şi se cuantifică transgena prin raportare la o genă endogenă specifică.

Adoptarea legislaţiei care prevede obligativitatea asigurării trasabilităţii plantelor modificate genetic (PMG) şi a menţionării pe etichetele tuturor alimentelor şi furajelor că au în componenţă derivate din OMG atunci când ponderea respectivelor ingrediente depăşeşte 0,9%, a impus elaborarea şi standardizarea unor metode de detectare, identificare şi cuantificare aorganismelor în cauză. De asemenea, Protocolul de la Cartagena  stabileşte şi  regulile care trebuie respectate în cazul comerţului  şi transferului OMG peste frontiere (printre altele, etichetarea  corectă a produselor agricole comercializate în diferite scopuri, menţionându-se faptul că au în componenţă OMG ori de câte ori este cazul).


A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

D

Diabrotica. Insecte din ordinul Coleoptera ale căror larve consumă rădăcinile porumbului. În SUA, acest dăunător este numit, sugestiv, „gândacul de 1 miliard de dolari”.  Departamentul Agriculturii al Statelor Unite (USDA) estimează că, în fiecare an, pierderile de recoltă determinate de viermele rădăcinilor sunt de 800 de milioane $, iar costul total al  tratamentelor de combatere a acestui dăunător – de 200 milioane $. Acest dăunător extrem de păgubitor a intrat și în România, apărând frecvent în culturile din vestul țării.

Distanţă de izolare (isolation distance). Spaţiu care separă cultura unei plante modificate genetic de cultura unei plante nemodificate genetic. Menit să prevină polenizarea încrucişată între plantele modificate genetic şi plantele convenţionale din culturi învecinate, este obligatoriu în cazurile de coexistenţă a diferitelor sisteme de cultură. Distanţa între culturile practicate în sisteme diferite depinde de: modul de polenizare al plantei cultivate (auto- sau alopolenizare); greutatea polenului, direcţia vântului dominant, mărimea şi forma câmpului, pragul maxim admis pentru prezenţa OMG în recolta plantelor convenţionale. De exemplu, la porumb, în diferitele State Membre ale Uniunii Europene, se asigură distanţe de izolare care variază de la 25m la 250m.

Pentru testarea proporţionalităţii distanţelor de separare stabilite de statele membre ale UE  au fost analizate statistic datele obţinute prin intermediul unor studii recente referitoare la fertilizarea încrucişată la porumb, efectuate în Spania, Germania, Elveţia şi Italia. Au fost luate în calcul numai datele referitoare la rata fertilizării încrucişate în câmpul receptor în funcţie de distanţa de la marginea sursei de polen. S-a conchis că  în cazul cultivării porumbului, o distanţă de separare de 40 de m este suficientă pentru a reduce amestecul accidental sub pragul legal de 0,9%  (Riesgo et al., 2010).

“On the basis of model simulations of case studies, co-existence is technically manageable with a 0.5% threshold of adventitious presence of GM seeds with little or no change of conventional practices.” (Riesgo et al., 2010).

De altfel, distanţele de separare sunt numai un mijloc de asigurare a coexistenţei. Rezultatele numeroaselor cercetări recente au evidenţiat necesitatea flexibilităţii în asigurarea măsurilor de coexistenţă (Devos et al., 2009; Messéan et al., 2006, 2009). De exemplu, s-a demonstarat că barierele pentru polen constituite din  porumb convenţional  reduc rata fertilizării încrucişate mai eficient decât plasarea câmpurilor la o distanţă egală cu lăţimea lor. De exemplu, o barieră de porumb convenţional lată de 10-20 de m exclude depăşirea pragului de impurificare de 0,9% (Messeguer et al., 2006). În ultimă instanţă, măsurile de coexistenţă ar trebui să asigure libertatea fermierilor de a opta pentru  sistemul de producţie pe care-l doresc (Devos et al., 2008).

Ricroch et al., (2009) au trecut în revistă 1873 de lucrări publicate referitoare la  dispersarea polenului. 562 dintre acestea conţin date despre dipersarea polenului de porumb. Analizând rezultatele referitoare la dispersarea transgenelor via fluxul de polen, autorii au ajuns la concluzia că o rată a fecundării încrucişate mai mică de 0,9%, în cazul în care sursa este un porumb heterozigot ce posedă o singură transgenă, poate fi atinsă cu condiţia ca între câmpurile de porumb MG şi câmpurile de porumb convenţional.să existe o distanţă de separare de 10-50 de m.  Mai mult,  dintre  33 de lucrări în care este  analizat nivelul  prezenţei accidentale a materialului MG în seminţele  convenţionale provenite dintr-un câmp situat la o distanţă mai mică de 50m de sursa de polen purtător de transgene, numai într-una este menţionată o rată mai mare de 0,5% (Sanvido et al., 2008). În intervalul 10-50 de m distanţa care ar trebui lăsată între cultura de porumb MG şi cultura de porumb convenţional depinde de factori, cum sunt:

  • puritatea seminţelor;
  • caracteristicile câmpurilor (forma, suprafaţa etc), distribuţia în spaţiu şi mediul înconjurător;
  • raportul dintre suprafaţa cu porumb MG şi suprafaţa totală alocată porumbului în regiunea respectivă;
  • tipul de cultură;
  • diferenţele dintre datele semănatului şi dintre datele înfloritului între cele două tipuri de culturi;
  • condiţiile meteorologice (Devos et al., 2008).

În cadrul proiectului SIGMEA (Sustainable Introduction of GM Crops into European Agriculture) finanţat de UE,  a fost  făcută o meta analiză a peste 20 de studii ale fluxului de gene la porumb (Husken et al., 2007). Concluzia: datele evaluate arată că o distanţă între cultura de porumb transgenic şi câmpurile în care se practică alte sisteme de cultură de 20-50 m este suficientă pentru menţinerea pragului de impurificare admis, de 0.9%. Rata fecundării cu polen transgenic  a fost de 0, 98%, în primii 10 metri de la sursa de polen,  de 0,34%, între 10 şi 20 de m, şi de 0,11%, între 50 şi 60 de m.

Pentru stabilirea pe baze ştiinţifice a distanţelor de izolare dintre câmpurile de porumb Bt şi culturile de porumb convenţional, în anii 2008 şi 2009, a fost evaluată eficienţa măsurilor de coexistenţă prevăzute de reglementările în vigoare din România (ordinul 237/2006). Rata fecundărilor încrucişate între plante transgenice şi plante convenţionale aflate în imediata vecinătate a fost evaluată prin detectarea şi cuantificarea secvenţelor specifice porumbului Bt în seminţele de porumb nemodificat genetic. Acurateţea tehnicii real-time PCR, folosită pentru cuantificarea  ponderii boabelor transgenice  în recolta provenită din culturi convenţionale a fost deja confirmată (Pla et al., 2006).

Rezultatele noastre obţinute în culturi comerciale demonstrează că, în condiţiile din România, o distanţă de izolare de 25 de metri între culturile de porumb transgenic şi culturile de porumb convenţional este suficientă pentru  ca pragul de impurificare stabilit oficial, de 0,9%, să nu fie depăşit. Rezultatele noastre concordă cu recomandările UE, care propun distanţe de izolare de  20 de m, în cazul  porumbului destinat însilozării,  şi de 50 de m, în cazul  porumbului  pentru boabe.

Conform concluziilor elaborate în cadrul proiectului SIGMEA (Messean et al., 2009), ponderea întâmplătoare a materialului MG în recolta porumbului convenţional  este:

  • moderată, atunci când se are în vedere fertilizarea încrucişată între plante aflate în câmpuri foarte apropiate şi poate fi manageriată prin separare, eliminare sau prin zone tampon;
  • scăzută, atunci când se are în vedere posibilitatea fecundării încrucişate  cu plante răsărite din seminţele căzute pe sol la recoltare, care au supravieţuit gerurilor şi au ajuns la maturitate;
  • zero, atunci când se are în vedere posibilitatea fecundării încrucişate  cu rude sălbatice deoarece acestea nu există în Europa

De asemenea, autorii apreciază că în Europa biologia, mediul şi tehnologia de cultură a porumbului sunt bine caracterizate, astfel încât respectarea pragurilor de impurificare stabilite oficial ar trebui să fie posibilă prin utilizarea seminţei certificate şi prinmanagementul polenizării încrucişate, care presupune folosirea unor varietăţi cu epoci diferite de înflorire şi/sau separarea spaţială a culturilor, cu sau fără  practicarea zonelor tampon.

Biroul pentru coexistenţă din cadrul  Joint Research Centre, Institute for Prospective Technological Studies, a elaborat un document care recomandă o serie de măsuri ce ar trebui adoptate pentru coexistenţa diferitelor sisteme de cultură a porumbului (Czarnak-Kłos şi Rodrguez-Cerezo, 2010). În tabelul 4, sunt prezentate distanţele de izolare recomandate pentru conformarea cu diferite niveluri de amestecuri. Faţă de donorul polenului, câmpul receptor este amplasat în direcţia vântului, iar plantele  din ambele culturi îmfloresc simultan (condiţii care favorizează fluxul de gene mediat de polen).

Distanţele de izolare recomandate pentru reducerea încrucişării la diferite niveluri în cazul porumbului pentru boabe  şi al utilizării plantei întregi

 

Nivelul amestecului

Distanţele de izolare propuse
Porumbul pentru boabe Utilizarea plantei întregi
0,1 105 la 250-500 m 85 la 120m
0,2 85 la  150 m 50 la  65 m
0,3 70 la 100 m 30 la 65m
0,4 50 la 65 m 20 la 45 m
0,5 35 la 60 m 15 la 40 m
0,6 20 la 55 m 0  la 35 m
0,7 20 la 50 m 0 la 30 m
0,8 20 la 50 m 0 la 30 m
0,9 15 la 50 m 0 la 25 m

 

Document Consensus. Documente elaborate de Organizaţia pentru Cooperare şi Dezvoltare Economică,  care conţin informaţii pentru evaluarea siguranţei  produselor alimentare şi/sau furajere. În acest domeniu au fost publicate documente cu informaţii despre nutrienţi, antinutrienţi sau substanţe toxice, despre modul de utilizare ş.a. În domeniul siguranţei pentru mediu, au fost publicate documente consensus care conţin informaţii referitoare la biologia unor specii de plante, la unele caractere care pot fi introduse în plante şi la probleme de siguranţă ce apar în cazul anumitor tipuri de modificări.

De exemplu, documentul consensus despre biologia  speciei Glycine max (L.) Merr. conţine o descriere generală a soiei ca plantă de cultură, taxonomia, centrul de origine/diversitate, metode de identificare, biologia reproducerii, potenţialul de hibridare între speciile cultivate şi alte specii strâns înrudite, cu ele. (http://www.oecd.org/ehs/)

Recent, Asociaţia pentru Biotehnologii a Mării Negre (Black Sea Biotechnology Association) a publicat un Document Consensus Regional referitor la evaluarea riscului pentru mediu şi evaluarea economică asociate cultivării unor plante modificate genetic: soia, porumbul şi sfecla de zahăr tolerante la principiul activ erbicid glifosat şi prunul rezistent la virusul plum pox.

Echivalenţa substanţială (substantiale equivalence). Concept folosit la evaluarea siguranţei alimentelor derivate din plante modificate genetic, propus de Organizaţia pentru Cooperare şi Dezvoltarea Economică, în anul 1993, şi adoptat atât de Organizaţia Naţiunilor Unite pentru Agricultură şi Alimentaţie (FAO) cât şi de Organizaţia Mondială a Sănătăţii (OMS). Conceptul echivalenţei substanţiale este bazat pe faptul că organismele existente folosite ca alimente/furaje, cu o istorie îndelungată de utilizare sigură, pot servi ca termen de comparaţie atunci când este evaluată siguranţa alimentului/furajului derivat din plante modificate genetic. Aplicarea acestui concept impune deci, compararea alimentului derivat dintr-un organism modificat genetic cu un aliment, în general, recunoscut ca fiind sigur pentru consumul uman. Comparaţia are drept scop identificarea eventualelor diferenţe semnificative între, pe de o parte, produsul organismului modificat genetic şi alimentul derivat din acesta şi, pe de altã parte, termenii de comparaţie. Care, de regulă, sunt produsul plantei parentale, obţinute prin metode tradiţionale, şi alimentul derivat din acesta, cu o îndelungată istorie de utilizare sigură. Orice diferenţă identificată este ulterior evaluată, pentru a se stabili dacă are efecte asupra sănătăţii omului şi animalelor, utilizând o serie de scenarii de expunere. Conceptul reprezintã deci punctul de pornire în evaluarea siguranţei, nu concluzia acesteia. Dacă nu diferă de termenii de comparaţie, se consideră că produsul plantei transgenice este sigur, ca şi alimentul obţinut din el. Ambii la fel de siguri ca şi termenii de comparaţie. La aceeaşi concluzie se ajunge şi atunci când între produsul PMG şi alimentul derivat din el, pe de-o parte, şi termenii de comparaţie, pe de altă parte, apar diferenţe, care nu au însă efecte negative asupra sănătăţii omului. Sub auspiciile OCDE, au fost stabilite regulamente internaţionale detaliate pentru alegerea termenului de comparaţie şi a celor mai bune practici în analiza statistică a rezultatelor. Împreună cu Institutul Internaţional pentru Ştiinţele Vieţii, OCDE realizează o bază de date care conţine informaţii referitoare la limitele variabilităţii naturale a parametrilor vizaţi cu ocazia testelor comparative. Tot OCDE elaborează documente consensus referitoare la unele specii cultivate care furnizează informaţii considerate de cea mai mare relevanţă pentru caracterizarea plantelor parentale. Pentru cele mai importante plante de cultură, sunt disponibile două tipuri de documente consensus, care descriu:

  • biologia plantei, concentrându-se pe atributele cu relevanţă pentru siguranţa mediului;
  • caracteristicile compoziţionale, care sunt foarte importante pentru evaluarea siguranţei alimentului derivat.

Datele necesare comparaţiei cu echivalentul tradiţional pot fi obţinute din mai multe surse:

• testele de câmp în care PMG este cultivată alături de planta convenţională, într-o diversitate de condiţii de mediu reprezentativă pentru culturile comerciale ulterioare;

• informaţiile din baze de date referitoare la compoziţia alimentelor;

• rezultatele analizelor chimice;

• rezultatele studiilor de hrănire pe animale;

• rezultatele testelor toxicologice.

Deşi criticat, acest concept continuă să fie considerat paradigma de evaluare cea mai adecvată.

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

E

Erbicide (herbicide). Substanţe toxice pentru plante. De obicei, se folosesc pentru combaterea buruienilor din culturi. Grup heterogen de compuşi care se deosebesc prin: modul de acţiune; locul prin care ajung în plantă (rădăcină versus tulpină); nivelul translocării în plantă (sistemic versus contact); momentul aplicării (înainte de semănat, preemergent, postemergent sau prerecoltare). Pentru a putea fi utilizat, un compus chimic cu acţiune erbicidă trebuie să fie eficient în combaterea buruienilor la o frecvenţă de aplicare redusă, să fie selectiv, omorând buruienile fără a afecta plantele cultivate, să fie degradabil spre a nu lăsa reziduuri în sol şi/sau în apa freatică, să nu fie toxic pentru om şi animale. Plantele au căi metabolice specifice. Din aceastã cauză, compuşii cu acţiune erbicidã nu afecteazã şi animalele.Ţintele multor erbicide sunt enzime ce intervin în căi metabolice esenţiale. Enzime a căror inactivare duce la blocarea sintezei unui metabolit esenţial şi, în ultimă instanţă, la moartea plantei.

Costurile aferente obţinerii şi înregistrării unui erbicid nou care să îndeplinească condiţiile amintite sunt foarte mari. Din această cauză, a devenit mai atractivă obţinerea unor plante de cultură tolerante la erbicidele existente. Plante tolerante la erbicide pot fi obţinute pe mai multe căi: prin selecţia in vivo sau in vitro a unor mutante apărute în mod spontan; prin hibridare, folosind sursele de gene existente; prin inginerie genetică. În acest ultim caz, sunt transferate gene ce codifică enzime insensibile la acţiunea erbicidă sau care degradează erbicidul, convertindu-l într-un compus mai puţin toxic.

Introducerea în cultură a plantelor modificate genetic tolerante la erbicide a generat teama că fitness-ul unor buruieni ar putea creşte prin transferul genelor ce conferă toleranţă la unul sau altul dintre erbicide de la speciile transgenice cultivate cu care sunt înrudite, în condiţiile selecţiei hibrizilor eventual apăruţi prin erbicidarea, în continuare, cu produsul în cauză. Apariţia unor populaţii de buruieni rezistente la unul sau la altul dintre principiile active erbicide frecvent folosite nu este însă ceva nou pentru agricultură. Aşa ceva se poate întâmpla din varii motive. Inclusiv din cauza transferului de informaţie genetică de la plante a căror toleranţă la erbicide a fost ameliorată prin metodele convenţionale. În ultimă instanţă, problemele de această natură se rezolvă prin strategii agricole adecvate. Care, nici ele, nu mai sunt noutăţi.

Se află deja în culturi comerciale plante tolerante la erbicide create prin diferite metode de ameliorare. De exemplu, plante tolerante la imidazoline au fost obţinute prin variabilitate somaclonală generată în culturi in vitro la porumb, prin mutageneză chimică cu etil nitrozouree, la rapiţă (Brassica napus var. napus), cu etil metansulfonat, la orez, şi cu azidă de sodiu la grâu. Introducerea în culturi comerciale a acestor plante nu este reglementată. De asemenea, nu este reglementat nici consumul alimentelor şi/sau furajelor obţinute din acestea.

Etichetarea alimentelor şi furajelor modificate genetic (genetically modified food and feed labelling). Etichetarea alimentelor şi furajelor modificate genetic impusă de reglementări implementate în mai multe ţări. Conform reglementărilor din UE (Regulation (EC) No. 1829/2003), pe etichetele tuturor alimentelor şi furajelor (1) care derivă din plante modificate genetic a căror cultivare în scop comercial a fost aprobată sau (2) în care ponderea unor materii derivate din plante modificate genetic depăşeşte 0,9% trebuie menţionat faptul că au în componenţă produse provenite de la organisme modificate genetic. Articolul 32 al aceastei reglementări prevede înfiinţarea unui Laborator de Referinţă Comunitar (Joint Research Center) şi constituirea unei reţele de laboratoare (European Network of GMO Laboratories= ENGL http://gmo-crl.jrc.it) cu misiunea de a detecta, identifica şi cuantifica OMG. Articolele 29 şi 30 prevăd punerea metodelor de analiză validate de Laboratorul de Referinţă Comunitar la dispoziţia celor interesaţi.

Evaluarea riscurilor (risk assessment). Componentă esenţială a legislaţiei care reglementează activităţile cu organismele modificate genetic. În unele jurisdicţii, evaluarea riscurilor,  ca parte a procesului de decizie, are în vedere şi beneficiile potenţiale. O etapă critică în  evaluarea riscurilor este identificarea tuturor circumstanţelor care ar putea  genera un efect advers /efecte adverse (identificarea riscurilor sau a „ce ar putea merge rău”). Nivelul riscului este apoi estimat luând în calcul, pe lângă circumstanţele care ar putea avea efecte dăunătoare, probabilitatea  producerii şi severitatea respectivelor efecte.

Conform Directivei 2001/18/EC, care reglementează introducerea deliberată în mediu şi pe piaţă a OMG, evaluarea riscurilor presupune “evaluarea efectelor pe care le pot avea OMG sau părţi componente ale acestora, direct sau indirect, imediat sau cu întârziere, asupra sănătăţii omului şi asupra mediului”. Legislaţia referitoare la OMG are ca obiectiv GESTIONAREA riscurilor pentru sănătatea omului, a animalelor, ca şi pentru mediu asociate utilizării aplicaţiilor biotehnologiei moderne. Din această cauză, introducerea în mediu sau pe piaţă a unui produs al biotehnologiei moderne este condiţionată de rezultatul evaluării riscurilorpe care le generează. Principiile de evaluare a riscului pentru mediu (ERM) sunt prevăzute în Anexa II la Directiva 2001/18/ECC. În anul 2002, Comisia Europeanã a elaborat “Recomandări” care suplimentează Anexa II, detaliind principiile, elementele şi metodologia de evaluare a riscurilor (2002/623/EC). Anexa III la Directiva 2001/18/ECC detaliază informaţiile solicitate pe care se bazează evaluarea riscului. Evaluarea riscului asociat introducerii în mediu, realizată conform Directivei 2001/18/EEC, este obligatorie şi în cazul varietăţilor derivate prin metode convenţionale de ameliorare din evenimentul de transformare a unei plante transgenice de cultură. Iar utilizarea pentru producerea de alimente, trebuie să fie autorizată şi conform Reglementărilor 1829/ 2003/EC şi 1830/2003/EC, înainte ca varietăţile să fie incluse în Catalogul Comun.

Evaluarea potenţialului toxic al noilor proteine introduse  în alimente prin modificare genetică (toxic potential evaluation of the new proteins introduced in food by genetic modification). Realizarea unui studiu de risc în conformitate cu protocoalelele elaborate pentru evaluarea siguranţei aditivilor, ingredientelor şi contaminanţilor alimentari. Studiul vizează: digestibilitatea şi stabilitatea proteinelor introduse prin transgeneză în fluidele gastrice simulate; nivelul de omologie a secvenţei aminoacizilor proteinei/proteinelor introduse prin transgeneză cu secvenţe ale aminoacizilor din proteinele toxine cunoscute; gradul de stabilitate a proteinei/proteinelor introduse prin transgeneză în condiţiile asigurate prin prelucrarea şi păstrarea alimentului; toxicitatea acută orală a proteinei/ proteinelor introduse prin transgeneză testată pe animale de laborator; toxicitatea proteinei/proteinelor introduse prin transgeneză administrate în doze subacute repetate timp de 28 de zile. Proteinele nu au potenţial mutagen, teratogen sau oncogen.

Eveniment sau eveniment de transformare (event or transformation event). Plantă transgenică regenerată dintr-o celulă în genomul căreia s-a integrat, la întâmplare, segmentul de ADN care conţine gena de interes (insertul). Indiferent de metoda folosită pentru transgeneză, gena de interes se va insera numai în genomul unui mic număr de celule. În fiecare celulă, în alt loc. Fiecare celulă este deci un eveniment de transformare din care poate să regenereze o plantă care, la rândul ei, va fi desemnată ca eveniment, identificat printr-o abreviere (de exemplu, MON810, GA21, etc). Deşi dintr-un experiment de transformare cu aceeaşi construcţie genetică pot fi regenerate mai multe plante, nu toate exprimă gena de interes la un nivel care să le confere valoare economică. Va fi selecţionat şi, în final, notificat pentru a fi comercializat  evenimentul căruia expresia transgenei  îi conferă statutul de elită. Eveniment ce poate fi folosit şi pentru crearea unor noi cultivare prin ameliorare convenţională. Aprobarea utilizării în scop comercial este acordată evenimentului de transformare. În catalogul noilor varietăţi pot fi însă înregistrate mai multe cultivare obţinute cu linia transgenică respectivă.

Evenimente de transformare a căror introducere pe piaţă a fost autorizată în Uniunea Europeană, conform Directivei 2001/18/EC şi/sau Reglementării (EC) nr. 1829/2003 http//europa/eu.int/comm/food/dyna/gm_register/index_en.cfm (consultat în iunie 2010)

Evenimentul de transformare Codul unic de identificare Gena de interes introdusă/caracterul conferit Data expirării autorizaţiei
Porumb
Bt-11 SYN-BT Ø11-1 cry1Ab/ rezistenţă la sfredelitorul european al tulpinilor 18/05/2014
DAS1507 DAS-Ø15Ø7-1 cry 1F/ rezistenţă la sfredelitorul european al tulpinilor şi la alte insecte lepidoptere dăunătoare care aparţin genuluiSesamia 02/03/2016
DAS59122 DAS-59122-7 cry34Ab1 şicry35Ab1/ rezistenţă la larvele insectelor Diabrotica 23/10/2017
DAS1507xNK603 DAS-Ø15Ø7-1 x MON-ØØ6Ø3-6 cry 1F/ rezistenţă la sfredelitorul european al tulpinilor şi la alte insecte lepidoptere dăunătoare care aparţin genuluiSesamia 

cp4epsps/toleranţă la erbicidul glifosat

23/10/2017
MON863 MON-ØØ863-5 cry3Bb1/rezistenţă la larvele insectelorDiabrotica 12/01/2016
NK603 MON-ØØ6Ø3-6 cp4epsps/toleranţă la erbicidul glifosat 02/03/2015
MON88017 MON-88Ø17-3 cry3Bb1/rezistenţă la larvele insectelorDiabrotica 29/10/2019
MON89034 MON-89Ø34-3 cry1A.105 şicry2Ab2/rezistenţă la insecte lepidoptere dăunătoare 29/10/2019
59122xNK603 DAS-59122-7x MON-ØØ6Ø3-6 cry34Ab1 şicry35Ab1/rezistenţă la insecte coleoptere dăunătoare cp4epsps/toleranţă la erbicidul glifosat 29/10/2019
MIR604 SYN-IR6Ø4-5 cry3Amodificată/rezistenţă la insecte coleoptere dăunătoare 29/10/2019
MON863xMON810xNK603 MON-ØØ863-5xMON-ØØ81Ø-6xMON-ØØ6Ø3-6 cry3Bb1/ rezistenţă la insecte coleoptere dăunătoare
cry1Ab/ rezistenţă la sfredelitorul european al tulpinilor
cp4epsps/toleranţă la erbicidul glifosat
01/3/2020
MON863xMON810 MON-ØØ863-5xMON-ØØ81Ø-6 cry3Bb1/ rezistenţă la insecte coleoptere dăunătoare
cry1Ab/ rezistenţă la sfredelitorul european al tulpinilor
01/3/2020
MON863xNK603 MON-ØØ863-5xMON-ØØ6Ø3-6 cry3Bb1/ rezistenţă la insecte coleoptere dăunătoare
cp4epsps/toleranţă la erbicidul glifosat
01/3/2020
Soia
MON89788 MON-89788-1 cp4epsps/toleranţă la erbicidul glifosat 03/12/2018
A2704-12 ACS-GMØØ5-3 

Bayer

pat/toleranţă la erbicidul glufosinat de amoniu 07/09/2018
Sfecla de zahăr
H7-1 KM-ØØØ71-4 cp4epsps/toleranţă la erbicidul glifosat 23/10/2017

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

F

Flux de gene (gene flow). Procesul prin care gene dintr-o populaţie sunt încorporate în genofondul unei/unor populaţii cu care este sexual compatibilă. Este denumit şi transfer ”vertical” de gene.  La plante, polenul şi seminţele pot fi vectori ai genelor. Din această cauză, dispersarea lor la anumite distanţe constituie un flux de gene potenţial. Fluxul real se evaluează prin numărul fecundărilor produse, în cazul polenului dispersat, şi prin numărul indivizilor capabili să se reproducă răsăriţi, în cazul răspândirii seminţelor. Şi într-un caz şi în celălalt, în funcţie de distanţa faţă de sursă.  Probabilitatea producerii fluxurilor de gene interspecifice este mai mare în centrele de origine ale speciilor. Sau, practic, oriunde o specie are rude sălbatice. În principiu, probabilitatea producerii unui flux de gene între plante, cultivate şi/sau spontane, depinde de foarte mulţi factori.

Fluxul de gene nu este un fenomen specific plantelor transgenice. El s-a produs şi se va produce mereu. Între varietăţi ale aceleiaşi specii, caz în care se numeşte flux genic intraspecific. Ori între specii diferite, dar compatibile sexual, caz în care se numeşte flux genic interspecific şi are un rol important în evoluţia plantelor, în general, dar şi în ameliorarea speciilor cultivate. Transferul interspecific de gene utile a fost practicat în programele de ameliorare convenţională a multor plante cultivate. În ultimii 70 de ani, foarte multe gene de la specii sălbatice au fost introduse la plante cultivate. De exemplu, la tomate au fost transferate gene de la cel puţin alte patru specii. Prin hibridare interspecifică şi intergenerică, au fost create plante inexistente în natură: triticale, rezultatul încrucişării grâului cu secara, şi tritordeum, hibrid între grâu şi orz .

Odată cu introducerea în mediu a plantelor transgenice, fluxul de gene a căpătat o semnificaţie aparte. Dacă prin metodele convenţionale de ameliorare pot fi transferate gene numai între specii sexual compatibile, prin biotehnologie modernă pot fi introduse în planta supusă modificării genetice şi gene izolate de la organisme incompatibile sexual cu ea. Practic, de la orice formă de viaţă de pe Terra. Gene care ar putea conferi speciilor sălbatice înrudite cu plantele modificate genetic rezistenţă la boli, la secetă, la dăunători şi/sau la erbicide, mărindu-le astfel fitnessul, capacitatea de supravieţuire şi răspândire. În general, se apreciază că fluxul genic interspecific ar putea duce la: 1. apariţia unor noi buruieni; 2.creşterea invazivităţii buruienilor existente; 3. eroziunea genetică a taxonului primitor.

Transferul intraspecific al transgenelor provenite de la plantele modificate genetic cultivate deja în scop comercial nu are impact negativ asupra mediului, fapt constatat cu ocazia evaluării riscurilor asociate introducerii lor în cultură. În schimb, ar putea avea consecinţe economice dacă ponderea seminţelor plantelor modificate genetic în loturile de seminţe ale varietăţilor convenţionale ar depăşi pragul acceptat de legislaţia în vigoare (de exemplu, în Uniunea Europeană, de 0, 9%), deoarece fermierii ar trebui să eticheteze produsul convenţional ca fiind modificat genetic.

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

G

Glifosat [N-(fosfonometil) glicina] (glyphosate) Ingredientul activ al unui erbicid sistemic, neselectiv şi cu spectru larg. Omoară, practic, toate tipurile de plante, ierboase şi lemnoase, anuale şi perene. Este absorbit la nivelul frunzelor şi ţesuturilor moi ale tulpinii şi apoi este transportat prin intermediul sevei la organele subterane. Plantele tratate sunt omorâte într-un interval de 3 – 7 zile. Glifosatul blochează calea şikimatului, inhibând enzima 5-enolpiruvat şikimat – 3 – fosfat sintaza (EPSPS), şi, implicit, biosinteza aminoacizilor aromatici la plante. Când această enzimă este inhibată, calea de biosinteză a aminoacizilor aromatici este blocată. Urmarea: planta nu mai  produce aminoacizi esenţiali pentru sinteza proteinelor şi moare. Calea de biosinteză a aminoacizilor aromatici este prezentă numai la plante şi microorganisme, nu şi la om şi animale. Acest fapt explică acţiunea asupra plantelor.

Glifosatul se foloseşte de peste 25 de ani în întreaga lume.

Prin modificare genetică au fost create plante de interes economic care tolează glifosatul (soia, porumb, rapiţă, sfecla de zahăr, lucernă), cultivate pe suprafeţe tot mai mari, în mai multe ţări.

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

H

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

I

Inginerie genetică (genetic engineering). Ansamblu de tehnici prin care sunt izolate, caracterizate şi reintroduse gene în celule sau în organisme. Tehnici care, în ultimă instanţă, permit modificarea materialului genetic al unui organsim.

Insert  (insert). Segment de ADN integrat în genomul unei celule transformate.

Mărimea, structura şi numărul de copii ale insertului (numărul locurilor în care s-a integrat ADN introdus în genomul plantei) sunt determinate prin analiză moleculară cu metode specifice.  Datele sunt prezentate în dosarul tehnic care trebuie depus odată cu solicitarea autorizării oricărei activităţi cu organismul  transgenic în cauză.

Introducere deliberată în mediu (environmental deliberate release). Introducerea intenţionată în mediu a unui organism modificat genetic fără adoptarea unor măsuri speciale de izolare. Măsuri menite să limiteze contactul cu populaţia şi cu mediul, să asigure un nivel înalt de siguranţă a acestora.

Directiva 2001/18, transpusă prin Legea 247/2009, reglementează introducerea deliberată a OMG în mediu în scop experimental (partea B). Scopurile introducerii experimentale a OMG în mediu sunt  cercetarea; demonstrarea; dezvoltarea unor noi varietăţi; studiul comportării în mediu; studiul  interacţiunilor cu alte organisme şi cu mediul.

Pentru a introduce un OMG într-un mediu dat în scop experimental, o persoanã, fizicã sau juridicã, trebuie sã obţinã autorizaţia scrisă de la autoritatea competentã a statului membru al Uniunii Europene pe teritoriul căruia se va desfăşura experimentul. Pentru a obţine această autorizaţie, solicitantul trebuie să depună la autoritatea competentă o notificare însoţită de o evaluare a riscurilor asociate introducerii în mediu a OMG în cauză. Se respectă principiul evaluării riscurilor de la caz la caz. Autorităţile ştiinţifice care acordă avize pe baza rezultatelor evaluării riscurilor vor cere respectarea anumitor condiţii numai atunci când vor considera necesară luarea unor măsuri speciale de management al unor  riscuri pe care le-au identificat (de exemplu, existenţa unor specii sălbatice interfertile cu planta cultivată în cauză).

Procedura de autorizare este de nivel naţional. Autorizaţia eventual eliberată operează la scară naţională. Alte state membre şi Comisia Europeană pot face însă observaţii, care trebuie examinate de autoritatea competentă naţională înainte de eliberarea autorizaţiei.

Legislaţia care reglementează organismele modificate genetic (GMO legislation). Sistem de reglementare care are ca obiectiv gestionarea riscurilor pentru sănătatea omului, a animalelor, ca şi pentru mediu asociate aplicaţiilor biotehnologiei moderne. Activităţile reglementate: cercetarea şi utilizarea în scop industrial, în condiţii de izolare, a microorganismelor modificate genetic;  introducerea în mediu a unui OMG în scopuri experimentale; plasarea pe piaţă a OMG în vederea cultivării în scop comercial; introducerea pe piaţă a OMG destinate utilizării ca alimente şi furaje; trasabilitatea şi etichetarea OMG, ca şi a produselor alimentare şi furajere derivate; transporturile peste frontieră ale OMG, incluzând importul, exportul şi tranzitul acestora. Cadrul legislativ European defineşte OMG şi menţionează tehnicile de ameliorare care sunt exceptate de la aplicarea respectivelor acte normative: hibridarea, fertilizarea in vitro, inducerea poliploidiei, mutagenza și fuziunea protoplaștilor proveniți  de la plante sexual compatibile. Altfel spus, toate metodele care nu presupun utilizarea tehnicilor de recombinare a acizilor nucleici.

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

J

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

K

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

L

Lepidoptera. Ordin de insecte cunoscut şi sub denumirea de fluturi.  Ca şi în cazul altor insecte, dezvoltarea de la ou la adult se face prin parcurgerea stadiilor de larvă şi pupă sau nimfă. Foarte multe stadii larvare sunt dăunătoare plantelor cultivate. De exemplu, larvele sfredelitorului european al tulpinilor de porumb se hrănesc pe frunze apoi intră în tulpini şi ştiuleţi, în care sapă galerii; tulpinile se frâng uşor, iar recolta este semnificativ diminuată şi depreciată.

Linie izogenă (isogenic line). În cazul plantelor modificate genetic, linie izogenă este planta din care derivă un eveniment de transformare. Singura diferenţă între plantele transgenice  şi linia izogenă din care derivă constă în faptul că primele posedă şi genele care le-au fost transferate. Evaluarea plantelor transgenice se face întotdeauna prin comparaţie cu linia parentală nemodificată genetic din care derivă (linia izogenă).

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

M

Managementul rezistenţei insectelor (insect resistance management). Ansamblul practicilor menite să minimizeze posibilităţile ca în populaţiile insectelor ce trebuie combătute să apară forme rezistente la un compus insecticid.

Apariţia rezistenţei  depinde de interacţiuni complexe între diferiţi factori: (1) ecologici, cum sunt rata de creştere a populaţiei, rolul prădătorilor şi paraziţilor şi mobilitatea dăunătorului; (2) genetici, cum sunt frecvenţa iniţială a alelelor de rezistenţă, ca şi nivelul dominanţei şi relaţiile pleiotropice; (3) operaţionali, legaţi de aplicarea pesticidelor, mai precis, de frecvenţa tratamentelor, de doză şi de formulare.

Managementul rezistenţei insectelor vizate în cazul plantelor Bt are foarte multe în comun cu managementul rezistenţei insectelor la insecticidele chimice. Şi într-un caz şi în celălalt, se pleacă de la presupunerea că frecvenţa alelelor de rezistenţă descreşte sau, cel puţin, se stabilizează atunci când presiunea de selecţie este redusă sau discontinuă. Strategiile propuse pentru plantele Bt includ: (1) utilizarea amestecurilor, a mozaicurilor sau practicarea rotaţiei plantelor transgenice; (2) sinteza ţesut sau moment specifică a toxinei; (3) producerea în doze mici a toxinei, care acţionează în combinaţie cu duşmanii naturali;  (4) coexpresia diferitelor gene cry ; (5) “doză mare/refugii structurate“ (sinteza toxinei în doze mari, asociată cu constituirea unor refugii pentru insecte, constituite din plante sensibile, menite să reducă presiunea selectivă).

În cazul cultivării bumbacului şi porumbului în scop comercial, pentru managementul rezistenţei insectelor vizate se practică strategia  „doză mare/refugii structurate“, primul plan comprehensiv de management elaborat pentru un produs insecticid înaintea comercializarii. În plus, refugiile au efecte benefice pentru agroecosisteme deoarece constituie habitate pentru prădători şi paraziţi,  utili culturilor agricole.

Managementul riscurilor (risk management). Una dintre cele trei componente (evaluarea, managementul şi comunicarea riscurilor) ale analizei riscurilor. Constă în evaluarea necesităţii de a  elabora, a alege şi a aplica cele mai adecvate strategii de reducere la un nivel acceptabil a consecinţelor negative ale eventualei materializări a riscurilor identificate. Măsurile de management trebuie să se bazeze pe rezultatele evaluării riscurilor. De asemenea, trebuie să fie proporţionale cu riscurile identificate şi pot să includă, dacă sunt adecvate, monitorizarea/supravegherea.

MaveraTM. Denumirea de piaţă a porumbului cu conţinut mare de lizină, creat pentru avicultură. A fost obţinut prin încorporarea în genom, prin metoda biolistică,  a geneicordapA de la Corynebacterium glutamicum, care determină producerea în sămânţă a unei versiuni insensibile la reglarea prin retroinhibiţie a enzimei dihdrodipicolinat sintaza. În porumbul  LY038 nu există  markerul selectabil  folosit pentru transformare, care a fost eliminat printr-un proces de recombinare situs-specifică. Eliminarea markerului selectabil a fost realizată prin încrucişare cu un porumb transgenic care exprima gena specifică pentru recombinază.

Comercializarea  porumbului Mavera a fost aprobată din anul 2005 în SUA şi, apoi, şi în  Canada, Mexic, Japonia, Filipine, Australia şi Taiwan.

Micotoxine (micotoxins).Micotoxinele sunt metaboliţi secundari foarte toxici şi/sau carcinogeni produşi de  ciupercile care colonizează plantele (genurile Aspergillus şiFusarium). De regulă, se găsesc în seminţele care conţin mult amidon, cum sunt  cele de grâu, orz şi porumb, şi ajung frecvent în alimente deoarece nici prin aplicarea celor mai bune tehnologii disponibile nu pot fi eliminate complet din produsele agricole (Bhat et al., 2010).

Porumbul poate conţine trei micotoxine importante: fumonizinele, produse de ciupercile Fusarium verticillioides şi Fusarium proliferatum, aflatoxinele, produse de Aspergillus flavus şi Aspergillus parasiticus, şi deoxinivalenol, produs de ciuperca Fusarium graminearum (Dowd &. Johnson, 2010).

Ingerarea fumonizinelor a fost asociată cu incidenţa mare a cancerului de esofag în diferite părţi ale Africii, Americii Centrale şi Asiei. Tot fumonizinele se consideră că ar fi cauza anomaliilor tubului neural la copii (Marasas et al., 2004). De asemenea, Fumonizinele sunt toxice şi pentru animale, determinând  leucoencefalomalacia la cai, iar la porci- edeme pulmonare (Wu, 2007).

Aflatoxinele, sintetizate ca metaboliţi secundari de ciupercile din genul  Aspergillus,  în principal, de A. flavus şi  A. parasiticus, sunt compuşi foarte toxici, mutageni, teratogeni şi cancerigeni. În doze foarte mari provoacă hemoragii, edeme, afectează ficatul şi determină chiar moartea. La păsări, aflatoxinele afectează ficatul, productivitatea şi eficienţa reproducerii, calitatea ouălor, a carcasei şi măreşte sensibilitatea la boli. La bovine, reduc creşterea şi producţia de lapte, afectează ficatul şi rinichii (Bhat et al., 2010; Wu, 2007).

Deoxynivalenolul (DON sau vomitoxina) este un inhibitor al biosintezei proteinelor. La om şi la animale determină apariţia unor  simptome care variază de la refuzul hranei, vomă şi greaţă, la imunosupresie şi pierderea productivităţii (Wu, 2007).

Din cauză că au efecte toxice şi carcinogene asupra oamenilor şi animalelor, în foarte multe ţări au fost stabilite nivelurile maxime la care micotoxinele pot fi admise în alimente şi furaje. Ca urmare a riscurilor pentru sănătate amintite mai sus, contaminarea cu micotoxine poate reduce preţul produselor sau, în cazuri extreme,  poate determina retragerea de pe piaţă a unor loturi de alimente şi de furaje (Wu, 2006). În tabelul 1, sunt prezentate pierderile determinate de contaminarea porumbului cu micotoxine în SUA.

Tabelul 1. Estimarea pierderilor determinate de prezenţa micotoxinelelor din recolta de porumb din SUA şi a beneficiilor folosirii porumbului modificat genetic (Wu, 2006)

Micotoxina fumonizină Micotoxina aflatoxină
Pierderi pe piaţă (milioane  USD) 39 (14-86) 163 (73-332)
Pierderi determinate de afectarea sănătăţii animalelor (milioane  USD) 0,27 (0,051-2) necalculate
Pierderi totale (milioane USD) 40 (14-88) 163 (73-332)
Beneficiile cultivării porumbului MG datorate absenţei micotoxinelor (milioane  USD) 8,8 (2,3-31) 14 (6,2-28)

În Uniunea Europeană, conform reglementării 1881/2006,  nivelul maxim al conţinutului de aflatoxină B1(cel mai toxic compus dintre aflatoxine) admis în cereale, inclusiv în porumbul neprelucrat,  este de 2.0 g/kg, iar suma conţinuturilor de aflatoxine B1, B2, G1 şi G2 nu trebuie să depăşească 4.0 g/kg. Pentru DON şi fumonizină, limitele maxime admise în cereale, inclusiv în porumbul neprelucrat, sunt  de 1,75 g/kg şi, respectiv, 2,0 g/kg.

Creşterea ciupercilor şi producţia de micotoxine sunt influenţate de  condiţiile de temperatură şi de umiditate din câmp şi din depozite. La porumb, infecţia cu Fusariumeste favorizată şi de atacurile insectelor. Prin urmare, cu cât este mai mare gradul de infestare cu dăunători cu atât este mai mare şi conţinutul de micotoxine (Dowd &. Johnson, 2010). Există date care atestă faptul că porumbul Bt, rezistent la atacurile sfredelitorului european al tulpinilor, conţine cantităţi mai mici de micotoxine decât porumbul convenţional deoarece are mai puţine leziuni provocate de insecte. Leziuni pe care ciupercile pot să se instaleze şi să crească (Munkvold, 2003; Schaafsma et al. 2002; Hammond et al., 2003;  Wu, 2007).

Cercetările noastre au urmărit incidenţa micotoxinelor, în decursul unei perioade de doi ani, în probele de boabe colectate la recoltarea mai multor culturi comerciale de porumb convenţional şi de porumb transgenic, amplasate în regiuni cu condiţii favorabile speciei. În unele regiuni, a fost evaluată şi incidenţa atacurilor dăunătorului vizat de modificarea genetică prin transgeneză (tabelul 2).

Tabelul 2. Prezentarea sintetică a datelor referitoare la analizele efectuate şi la nivelurile atacurilor de Ostrinia nubilalis în unele regiuni din care au fost colectate probe

Anul Nr. probelor analizate Nr. fermelor din care au fost colectate probe Judeţele în care au fost amplasate culturile analizate Ponderea  plantelor de         convenţionale 

atacate de

Ostrinia nubilalis

în culturi*(%)

Ponderea  plantelor Bt 

atacate  deOstrinia

nubilalisîn culturi*

(%)

2008 28 (10 de porumb convenţional şi 18 de porumb Bt) 5 Brăila (2), Călăraşi (3) 17,67 (Brăila) 

26,33 (Călăraşi)

19,8 (Timiş, Gătaia)

0,00 (Brăila) 

0,07 (Călăraşi)

0,00 (Timiş, Gătaia)

2009 141(69 de porumb convenţional şi 72 de porumb Bt) 12 Arad (6) 

Satu Mare (1)

Teleorman(1)

Buzău (1)

Călăraşi(1)

Brăila (2)

12,56 (Brăila) 

5,67 (Călăraşi)

9,33 (Timiş, Jimbolia)

0,00 (Brăila) 

0,00 (Călăraşi)

0,00 (Timiş, Jimbolia)

*din 200 de plante analizate

Rezultatele analizelor conţinuturilor de micotoxine au evidenţiat prezenţa acestora în probele de porumb, indiferent de sistemul de cultură utilizat, în marea majoritate a cazurilor, la niveluri inferioare celor admise de reglementările în vigoare (Commission Regulation (EC) No 1881/2006 din  19 decembrie 2006).

Valorile medii ale conţinuturilor de micotoxine determinate în probele prelevate de la hibrizii convenţionali au fost foarte semnificativ mai mari decât valorile medii ale conţinuturilor de micotoxine determinate în probele prelevate de la hibrizii de porumb transgenic Yieldgard în 6 localităţi, în anul 2008, şi în 12 localităţi, în anul 2009.

Conţinuturile de micotoxine au variat în funcţie de locul de provenienţă a porumbului şi de an, probabil sub influenţa condiţiilor de temperatură şi de umiditate din cursul perioadei de vegetaţie, ca şi de nivelul de infestare cu sfredelitorul european al tulpinilor, tot atâţia factori critici care afectează infecţia cu ciuperci şi sinteza toxinelor.

Rezultatele acestor cercetări evidenţiază faptul că utilizarea  hibrizilor Bt  poate reduce contaminarea cu micotoxine a porumbului neprelucrat.  Nivelurile reduse ale acumulării aflatoxinei B1 în boabele porumbului Bt sunt, probabil, consecinţe ale rezistenţei plantelor la atacurile sfredelitorului mai degrabă decât ale rezistenţei la infecţia cu Aspergillus flavusşi la acumularea aflatoxinei per se.

Rezultatele unor studii efectuate în diferite regiuni, atât în câmpuri de testare cât şi în culturi comerciale, au evidenţiat faptul că porumbul Bt a conţinut cantităţi semnuficativ mai mici de fumonizină  şi DON decât porumbul convenţional (Schaafsma A et al. 2002; Bakan et al., 2002; Hammond et al., 2003; Valenta et al., 2001; Magg et al., 2002; Papst et al., 2005). Ostry et al., (2010) au făcut o analiză comparativă a rezultatelor studiilor referitoare la reducerea conţinuturilor de micotoxine produse de Fusarium la porumbul Bt. În 19 dintre cele 23 de studii s-a ajuns la concluzia că  porumbul Bt este mai puţin contaminat cu micotoxine (fumonizină, DON, zearalenonă) decât varietăţile convenţionale martor. Pazzi et al., (2006), au ajuns la concluzii similare cu privire la conţinuturile de fumonizină.

Niveluri semnificativ mai mici ale fumonizinei au fost cuantificate  în hibrizii Bt atunci când aceştia au fost comparaţi cu martorul convenţional în cazul unor teste separate efectuate în Statele Unite, Franţa, Spania, Germania, Argentina (Munkvold et al., 1999; Dowd, 2000, 2001; Bakan et al., 2002; Hammond et al., 2003, 2004; Papst et al., 2005; Barras et al., 2009; Folcher et al., 2010). Nu au apărut diferenţe semnificative în privinţa nivelurilor DON între hibrizii convenţionali şi hibrizii Bt cultivaţi în Argentina şi Franţa (Barras et al., 2009; Folcher et al., 2010).

Între atacurile insectelor dăunătoare Helicoverpa zea şi Ostrinia nubilalis şi nivelurile fumonizinei şi DON în porumbul pentru floricele a fost stabilită o corelaţie pozitivă. Acest fapt sugerează că, prin combaterea insectelor şi/sau aplicarea tehnologiei Bt, se pot reduce semnificativ nivelurile acestor micotoxine în recolta de porumb (Dowd &. Johnson 2010). În condiţiile infestării naturale, daunele produse de insecte  au fost factorul primar care a influenţat nivelurile micotoxinelor în recolte într-un anumit an. Iar condiţiile climatice şi cultura  premergătoare, deşi importante, nu au avut întotdeauna  o influenţă la fel de mare asupra nivelurilor fumonizinei şi DON ca leziunile produse de dăunători. Atacurile sfredelitorului constituie principalul factor care predispune porumbul la contaminarea cu micotoxine. Mai precis, aceste atacuri se soldează cu răni la nivelul boabelor, care favorizează  instalarea ciupercilor producătoare de toxine, în principal a speciilor deFusarium. Iar vectorii sporilor fungilor sunt insectele.

Acumularea aflatoxinelor depinde de inocularea şi creşterea ciupercilor din genulAspergillus pe boabe. Există numeroase date  despre ecologia ciupercii A. flavus, care  colonizează nu numai ţesuturile  plantelor vii ci cresc şi sporofitic, pe resturile vegetale din sol. Aceste resturi permit ciupercii să ierneze şi, în condiţii favorabile, să-şi reia creşterea şi să elibereze noi conidii (Accinelli et al., 2008; Abbas et al., 2009). Insectele transportă sporii la mătase şi la boabe. Iar o secetă survenită în timpul polenizării favorizează  infecţia deoarece determină  creşterea numărului de spori din aer (Williams et al., 2002). Prin urmare, rănile produse de insecte, mai ales în timpul polenizării în condiţii de stres hidric, pot favoriza prezenţa ciupercilor Aspergillus şi creşterea  nivelurilor aflatoxinelor în recolta de boabe.

Rezultatele studiului dinamicii conţinuturilor de micotoxine şi nivelurile prezenţei ciupercilor Aspergillus flavus pe resturile de porumb Bt şi de porumb non-Bt în condiţii  no-till au evidenţiat faptul că porumbul transgenic este eficient în reducerea contaminării cu aflatoxină  în zonele cu grad mare de infestare cu sfredelitorul european al porumbului. Nivelurile reduse ale acumulării aflatoxinei asociate cu cultivarea  hibrizilor Bt sunt consecinţele daunelor mai reduse provocate de insecte. (Abbas et al., 2008)

Modificare genetică (genetic modification). Producerea unor plante cu însuşiri ameliorate prin inginerie genetică sau bioinginerie. Presupune transferul unei/unor genă/gene ce conferă  însuşiri specifice în celule cultivate in vitro. Celulele din care apoi sunt regenerate plante întregi. Gena transferată este astfel încorporată în genomul plantei regenerate şi se transmite de la o generaţie la alta.

Gena străină este numită transgenă, iar planta obţinută prin modificare genetică este numită transgenică. În vederea transferului, gena este inclusă într-o construcţie adecvată scopului urmărit, fiindu-i ataşate secvenţe de reglare, mai precis, un promotor şi secvenţa de terminare, care marchează sfârşitul transcripţiei şi iniţierea poliadenilării. Gena de interes este asociată şi cu o genă marker, care permite selecţia celulelor modificate genetic.

Monitorizare (monitoring). Măsură specială de management al riscurilor, care se aplică după introducerea în mediu a unui organism modificat genetic în scop experimental sau comercial. Legislaţia în vigoare stipulează obligaţia notificatorilor  de a implementa planuri de monitorizare pentru a urmări şi identifica orice efecte, directe sau indirecte, întârziate sau neaşteptate, asupra sănătăţii omului sau asupra mediului asociate folosirii OMG, ca atare sau sub forma unor produse derivate, după ce au fost introduse pe piaţă. Notificarea intenţiei de introducere pe piaţă a unui OMG trebuie să includă şi planul de monitorizare post comercializare a organismului în cauză. Durata monitorizării poate fi diferită de durata valabilităţii aprobării de comercializare a aceluiaşi OMG. Actele normative în vigoare descriu, în termeni generali, obiectivul care trebuie atins şi principiile generale care trebuie urmate la stabilirea planului de monitorizare. În aprobarea scrisă a introducerii pe piaţă a unui OMG  trebuie să se precizeze explicit: cerinţele cărora trebuie să le răspundă monitorizarea; obligaţia de a se raporta rezultatele monitorizării autorităţilor competente. Iar pentru asigurarea transparenţei activităţii, rezultatele monitorizării sunt puse şi la dispoziţia publicului. Planurile de monitorizare trebuie elaborate de la caz la caz, lunându-se în considerare rezultatele studiilor de evaluare a riscurilor pentu mediu asociate utilizării OMG în cauză, caracterele specifice, conferite prin  modificare genetică, ale respectivului organism, utilizarea OMG în cauză  ca şi caracteristicile  mediului primitor.

Nutraceutice (nutraceuticals). Alimente care au atât valoare nutritivă cât şi valoare farmaceutică pentru consumatori. Se mai numesc şi alimente funcţionale. Conţin nu numai substanţe nutritive, ci şi alţi compuşi, cu efect benefic pentru sănătate, cum sunt: antioxidanţii, uleiurile cu conţinut mic de colesterol sau cu conţinut înalt de acizi graşi polinesaturaţi, flavonoizii, fructanul, vitaminele, licopenul, alte fitochimice. Compuşi care au diferite acţiuni: preventivă, curativă, de reducere a simptomelor, de stimulare a performanţelor. Unele nutraceutice, încetinesc procesul de îmbătrânire prin suprimarea proceselor oxidative.

Prin modificare genetică se urmăreşte creşterea conţinuturilor plantelor cultivate în compuşi cu acţiune benefică pentru sănătatea oamenilor. De exemplu, morcovul BetaSweet® conţine cu 50% mai mult beta caroten (antioxidant) decât morcovul normal.

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

N

Nutrigenomica (nutrigenomics). Aplicaţie a geneticii la alimentaţia şi sănătatea oamenilor. Studiază: modul în care anumite alimente sau dieta afectează expresia genelor şi funcţionarea produşilor lor; modul în care aceşti produşi afectează, la rândul lor, răspunsurile la diferiţi nutrienţi. Compuşii din hrană pot fi studiaţi şi dezvoltaţi ca modulatori ai expresiei genelor, nu ca simple substanţe nutritive din alimentaţia de bază a omului.  În viitor, nutrigenomica ar face posibilă acordarea  unor sfaturi  personalizate referitoare la dietă.

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

O

Organism modificat genetic=OMG (genetically modified organism=GMO). Conform art.2 din Directiva UE 2001/18, este un organism al cărui material genetic a fost  modificat  pe alte căi decât cele naturale (încrucişarea sau recombinare naturală). În aceeaşi Directivă, sunt precizate şi metodele prin care se pot obţine OMG: transferul ADN recombinat, obţinut în afara organismului prin tehnici de laborator, şi unele procedee folosite pentru fuziunea celulelor. Toate activităţile  de obţinere, testare, comercializare ş.a. a OMG sunt reglementate printr-o legislaţie specifică.

Organizaţia Mondială a Comerţului (World Trade Organisation=WTO)Organizaţie care reglementează comerţul liber între naţiuni. Care promovează relaţii comerciale bazate pe acorduri negociate şi semnate de toate naţiunile membre şi ratificate de toate parlamentele acestora. Scopul: să ajute producătorii de bunuri şi servicii, exportatorii şi importatorii, să – şi facă afacerile.  Principii:

• comerţ fară discriminari; o ţară nu trebuie să facă diferenţe între partenerii ei comerciali, între produsele proprii şi produsele străine;

• comerţ liber; barierele sunt înlăturate prin negocieri.

Sistemul de comerţ ar trebui:

• să fie predictibil, oferind companiilor străine, investitorilor şi guvernelor certitudinea că nu vor fi puse în mod arbitrar bariere de piaţă;

• să stimuleze competiţia, prin descurajarea practicilor incorecte cum ar fi acordarea de subvenţii pentru export si vânzarea de produse la preţ de dumping;

• să fie mai benefic pentru ţarile mai puţin dezvoltate, prin acordarea unui interval mai mare de timp pentru a se adapta la rigorile pieţii şi a unor privilegii speciale, ca şi printr-o mai mare flexibilitate în relatiile cu ele. România este membră din anul 1995.

Procedurile de evaluare a riscurilor preconizate de Protocolul de la Cartagena sunt măsuri care au şi conotaţii comerciale, deoarece pot întârzia aprobarea importului unui produs sau pot chiar oferi baza pentru o decizie de interzicere ori de limitare a importurilor în conformitate cu prevederile articolului 10. Aceste proceduri pot intra deci în conflict cu principiile promovate de Organizatia Mondiala a Comertului.

Orezul auriu (golden rice). Orez modificat genetic, cu boabe de culoare galbenă deoarece sintetizeată β-caroten (provitamina A). Orezul este principala sursă de hrană pentru 2.2 miliarde de oameni din ţările lumii a 3-a. Consumul orezului  comercial decorticat determină însă apariţia unor boli din cauza deficitului de vitamina A. An de an, 500.000 de copii orbesc datorită deficitului de vitamina A din hrană. Iar 2 milioane mor din cauză că, malnutriţi şi suferind de avitaminoză, nu rezistă malariei, dizenteriei şi altor boli. “Orezul auriu”, bogat în β-caroten (provitamina A), ar contribui substanţial la ameliorarea situaţiei.

Cu fonduri de la fundaţia Rockefeller (1991-2002), Institutul Federal Elveţian pentru Tehnologie (1993 – 1996), Uniunea Europeană, prin Programul European Biotech (1996 – 2000), şi de la Oficiul Federal Elveţian pentru Educaţie şi Ştiinţă (1996 – 2000), a fost elaborată tehnologia “Orezul auriu” (Golden Rice). În prezent, se desfăşoară studii pe această temă în numeroase institute de cercetare publice, care formează Golden Rice Network. O reţea în cadrul căreia cooperează cercetători din India, China, Indonezia, Vietnam, Bangladesh, Filipine şi Africa de Sud.

Pentru a sintetiza β-caroten, orezului i-au fost transferate  două gene de la narcisă şi una de la o bacterie. La varietăţile de orez auriu II, o genă de la narcisă a fost înlocuită cu omoloaga ei de la porumb. Rezultatul: cantitatea de β-caroten (37 μg/g) sintetizată a fost de  23 de ori mai mare decât la primele varietăţi de orez auriu.

Organisme nevizate (non target organisms). Organisme care nu sunt vizate de modificarea genetic a plantelor. Atunci când sunt evaluate riscurile asociate introducerii în mediu a plantelor transgenice rezistente la atacurile unor dăunători, cum sunt sfredelitorul european al tulpinilor sau viermele rădăcinilor, trebuie efectuate studii ale căror rezultate trebuie să ateste faptul că celelalte organisme din agroecosistem, nevizate de modificarea genetică, nu sunt afectate de toxina Bt sintetizată de aceste plante. Nu trebuie afectate, mai ales, insectele utile din culturi, paraziţii şi prădătorii.

Organisme vizate (target organisms). Insectele dăunătoare ale plantelor cultivate pentru a căror combatere a fost făcută modificarea genetică. Insecte pentru care este elaborată strategia de management al riscului apariţiei unor indivizi rezistenţi la proteina insecticid sintetizată de plantele transgenice  cultivate.

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

P

Prezervarea identităţii (identity preservation). Însoţirea fiecărui OMG/ produs derivat din OMG de documente care-i atestă identitatea.

Pesticide microbiene (microbial pesticides). Microorganisme toxice pentru  unele specii de plante sau de insecte. Deoarece posedă un spectru limitat de gazde, aceste microorganisme sunt preferate compuşilor chimici în combaterea anumitor boli şi dăunători.

Din această categorie face parte şi Bacillus thuringiensis.  Metoda microbiologică de combatere cu B. thuringiensis are însă unele limite. Activitatea toxinei Bt în natură este, în general, de scurtă durată şi depinde de condiţiile climatice: ploile spală produsele bacteriene, iar cristalele sunt inactivate de radiaţia ultravioletă.

Pentru a fi eficient, tratamentul cu B. thuringiensis trebuie deci repetat de mai multe ori într-un sezon ceea ce determină creşterea cheltuielilor pentru fermier. Deosebit de important este, de asemenea, faptul că o larvă care se află în interiorul plantei nu este expusă acţiunii toxinei, care este aplicată pe frunze. Prin urmare, utilizarea toxinei Bt tradiţionale nu este foarte eficientă în cazul sfredelitorului porumbului, ale cărui larve se află în tulpini şi ştiuleţi.

Plantă superioară . Organism eucariot, autotrof, multicelular, care se reproduce atât sexuat cât şi asexuat. Plantele superioare sunt organisme sedentare, care nu pot ”evada” din medii ostile. Din această cauză, celula vegetală diferenţiată are capacitatea de  regenerare a unui organism complet, însuşire numită totipotenţă.

Plantele superioare se clasifică în monocotiledonate şi dicotiledonate, în funcţie de sistemul de ramificare a rădăcinilor, de tipurile de nervaţiuni, de numărul cotiledoanelor. Principalele plante de cultură monocotiledonate aparţin ordinelor Poaceae şi Liliaceae, iar dicotiledonatele – ordinelor Solanaceae, Rosaceae Brassicaceae, Compositae, Cucurbitaceae, Chenopodiacae, Umbeliferae.

Plantă Bt (Bt plant). Planta care posedă şi exprimă una sau mai multe gene  de laBacillus thuringiensis. Strategia de combatere a dăunătorilor prin intermediul proteinelor insecticid sintetizate de aceste plante Bt este cunoscută sub denumirea de tehnologia Bt.

Plantă care „reinvie” (resurrection plant). Plantă care tolerează  pierderea aproape completă a apei din organele sale vegetative.  Poate fi o sursă de gene pentru ameliorarea toleranţei plantelor cultivate la secetă prin transgeneză. Aceste plante „mor” în perioada de secetă, pierzând toată apa liberă din ţesuturile lor vegetative,  şi „învie”, rehidratându-se, când apa devine disponibilă. La aceste specii a fost identificată o nouă enzimă antioxidantă a cărei sinteză este indusă de stress. În perioadele de uscare şi de rehidratare, aceste plante reduc formarea speciilor reactive de oxigen şi amplifică formarea diferiţilor compuşi protectori antioxidanţi.

Plantă cisgenică (cisgenic plant). Plantă modificată genetic cu una sau mai multe gene (care conţin  intronii şi promotorii  nativi, ca şi secvenţele native care marchează terminarea transcipţiei, în orientare sens) izolate de la o plantă donor interfertilă cu plata receptor.

Plante tolerante la Dicamba (Dicamba tolerant plants). Plante care tolerează aplicarea erbicidului de tip auxinic Dicamba. Acest erbicid ieftin este foarte frecvent folosit, nu persistă în sol şi nu este toxic pentru oameni şi formele de viaţă sălbatice.  Plantele care posedă gena provenită de la o bacteria Psuedomonas maltophilia ce codifică  enzima DMO(dicamba monooxigenaza) pot inactiva dicamba. Plantele de tutun, tomate, soia şiArabidopsis care sintetizau DMO au fost complet rezistente la tratamentele cu dicamba, aplicată atât în doză normală, cât şi în cantităţi de 20 de ori mai mari (5,6 kg./ ha).

Companiile Monsanto, BASF şi Universitatea din Kansas testează în câmp, în SUA, evenimente de transformare tolerante la Dicamba, aparţinând speciilorZea maysGossypium hirsutum şi Glycine max.  În mai multe câmpuri de testare se află plante care cumulează transgene ce conferă  toleranţa la glifosat, productivitate mare şi o anumită compoziţie a uleiului.

Plante de cultură rezistente la mai multe erbicide (multiple-herbicide-resistant crops). Cumulează mai multe gene ce conferă rezistenţă la erbicide. Sunt obţinute  fie prin ameliorare convenţională, fie prin tehnici moleculare. În primul caz, se încrucişează două linii care conţin gene ce conferă rezistenţă la erbicide diferite şi se face selecţia pentru prezenţa ambelor caractere. Pot fi astfel combinate mai multe transgene, fie transgene cu non transgene.

De exemplu, rezistenţa la glifosat  a fost combinată, la soia (STSR), cu rezistenţa la sulfoniluree şi, la porumb, cu rezistenţa la imidazoline. În cazul cumulării prin aplicarea metodelor moleculare, genele care conferă rezistenţă la erbicide diferite sunt incluse în aceeaşi construcţie genetică. Unul dintre primele produse rezistente la mai multe erbicide, care va ajunge curând pe piaţă, cumulează  gena gat, care conferă un nivel înalt de rezistenţă metabolică la glifosat, cu gena hra, care conferă rezistenţă la o gamă mare de erbicide ce inhibă ALS. Acest produs, obţinut prin tehnici moleculare, va oferi fermierilor o opţiune de combatere a buruienilor cu o gamă variată de erbicide foliare şi reziduale în sol, la porumb, soia şi la alte plante de cultură. (OptimumTM GATTM; Pioneer Hi-Bred International). Aceste plante rezistente la mai multe erbicide işi menţin şi toleranţa lor naturală la erbicidele selective. În consecinţă, fermierii pot utiliza în culturile lor şi toate erbicidele selective înregistrate. Se află deja pe piaţă plante rezistente atât la glifosat cât şi la glufosinat, ambele principii active erbicide având spectre largi de acţiune. Utilitatea acestor plante este datorată semnalării apariţiei unor buruieni rezistente la gifosat, dar nu şi a unor buruieni rezistente la glufosinat. Cu alte cuvinte, faptului că în culturile plantelor cu dublă rezistenţă, buruienile rezistente la glifosat pot fi combătute prin tratamente cu erbicide pe bază de glufosinat. În curs de testare se află soia rezistentă atât la glifosat, cât şi la auxina sintetică dicamba, al cărei mecanism de acţiune nu predispune la apariţia rezistenţei la buruieni. Permiţând aplicarea unor erbicide cu diferite moduri de acţiune, plantele rezistente la mai multe principii active oferă posibilitatea  unui management mai bun al buruienilor.

Plante transgenice (transgenic plants). Plante care posedă în toate celulele corpului gene străine, funcţionale, transferate printr-un proces de transformare, numit şi modificare genetică sau transgeneză.  Respectivele gene, numite transgene, se transmit la descendenţi.

Plante transplastomice (transplantomic plant). Plante la care au fost transferate gene în cloroplaste, organitele celulare în care are loc fotosinteza. Cloroplastele conţin propriul ADN. Prezenţa ADN cloroplastic (ADNcp) în peste 10000 de copii per celulă face din selecţia cu gene marker o etapă esenţială în obţinerea acestor plante.Transformarea cloroplastelor se face prin metoda biolistică. Vectorii de transformare utilizaţi sunt plasmide de la Escherichia coli în care gena de interes şi gena marker, care codifică rezistenţa la spectinomicină sau la kanamicină, sunt flancate de secvenţe ADN cloroplastic. Genele de interes şi marker se integrează în ADN al organitului prin două evenimente de recombinare omoloagă mediate de secvenţele de ADN cloroplastic care le flanchează. Pentru a obţine plante transplantomice genetic stabile, toate copiile de ADN  cloroplastic trebuie înlocuite. Astfel de plante sunt obţinute printr-un proces treptat de replicare a ADNcp şi de sortare pe medii de cultură care conţin antibiotic. Atunci când sunt însă obţinute plante care posedă o populaţie uniformă de ADNcp, gena marker nu mai este necesară pentru menţinerea stării transplantomice. Plante transplantomice fără marker pot fi obţinute prin aplicarea unuia dintre cele patru protocoale elaborate recent: excizia bazată pe omologie via secvenţe direct repetate; excizia cu recombinaze situs-specifice provenite de la fagi; cointegrarea tranzientă a genei marker; cotransformarea-segregarea. Deoarece plantele transplantomice nu transferă transgena/transgenele prin polen, transformarea cloroplastelor poate fi o soluţie pentru bioizolare.

Oportunitatea de a exprima mai multe gene în operoane, ereditatea uniparentală maternă exclusivă şi posibilitatea de a sintetiza proteine la un nivel înalt fac transformarea genomului cloroplastic atractivă pentru aplicaţii în agricultură, ingineria metabolică şi cultura moleculară.

Plante de cultură rezistente la glifosat (glyphosate resistant crop plant ). Plante care tolerează aplicarea tratamentelor cu erbicide al căror principiu activ este glifosatul. Ţinta glifosatului este  o enzimă (EPSPS= enol piruvil şichimat fosfat sintaza) din calea de biosinteză a aminoacizilor aromatici. Plantele sunt modificate prin introducerea unei gene, provenite de la Agrobacterium tulpina CP4, ce codifică o versiune a enzimei (CP4EPSPS) care tolerează în mod natural acest principiu activ erbicid. Sintetizând enzima CP4EPSPS, cultivarele transgenice rezultate îşi continuă dezvoltarea şi după aplicarea unui tratament cu glifosat. Pentru obţinerea unor plante care tolerează glifosatul se recurge, de asemenea, la transferul unei gene ce codifică o enzimă care acetilează erbicidul, inactivându-l. Sau prin modificarea chiar cu gena porumbului care codifică enzima ţintă a acestui principiu activ erbicid. Genă modificată însă de aşa manieră încât enzima sintetizată, după reintroducerea ei în plantă, este insensibilă la glifosat.

Plantele rezistente la glifosat aprobate, în SUA, pentru comercializare sunt: rapiţa (Brassica napus), porumbul (Zea mays L.), bumbacul  (Gossypium hirsutum L. şi G. barbadense L.), soia (Glycine max (L.) Merr.) şi sfecla de zahăr (Beta vulgaris L.).

Plante de cultură rezistente la erbicide (herbicide resistant plant). Posedă transgene ce codifică enzime insensibile la acţiunea inhibitoare a unui principiu activ erbicid.

Plante de cultură rezistente la imidazolinone (imidazolinone – tolerant crops). Posedă o versiune a enzimei ALS insensibilă la acţiunea inhibitoare a imidazolinonelor (imazapir, imazapic, imazetapir şi imazamox).

La plante, au fost identificate mai multe gene mutante care conferă toleranţă la imidazoline. Gene mutante care au fost folosite pentru crearea prin metode convenţionale a unor cultivare tolerante la aceste erbicide la porumb (Zea mays L), grâu (Triticum aestivum L), orez (Oryza sativa L), rapiţă (Brassica napus L) şi floarea soarelui (Helianthus annuus L). Plantele tolerante la imidazoline sunt comercializate din anul 1992, sub denumirea  Clearfield. În culturile acestor plante, erbicidele pe bază de imidazolinonecombat un spectru larg de buruieni mono- şi dicotiledonate, inclusiv buruieni aparţinînd unor specii înrudite cu planta de cultură respectivă, ca şi unele specii parazite. Plantele de cultură tolerante la imidazolinone previn daunele care pot apărea pe fondul rotaţiei culturilor, ca şi pe cele determinate de interacţiunea dintre erbicidele care inhibă ALS.

Plastide (plastids) (proplastide, cloroplaste, cromoplaste, amiloplaste). Organite aproape autonome, deoarece posedă echipamentul biochimic necesar pentru replicarea şi transcrierea propriului genom, ca şi pentru realizarea sintezei proteinelor. La angiosperme, genomul plastidelor include aproximativ 120 -130 de gene şi variază ca mărime de la 120 la 170 de kilobaze. Dintre cele aproximativ 3000 de proteine diferite care se găsesc în plastidele plantelor superioare, numai o mică parte este codificată de genomul plastidial. Cele mai multe sunt codificate de gene nucleare, translate pe ribozomii din citosol şi translocate prin membranele plastidelor.

Transferul transgenelor în genomul plastidial prezintă o serie de avantaje:

• posibilitatea integrării mai multor transgene într-un singur eveniment de transformare;

•  posibilitatea exprimării genelor bacteriene nemodificate şi a ADNc uman;

• absenţa fenomenului de silenţiere;

• absenţa efectului de poziţie datorită integrării situs – specifice a transgenei;

• minimizarea efectelor pleiotropice datorită compartimentalizării proteinelor recombinate;

• prezenţa mai multor copii ale genomului plastidial în fiecare celulă, fapt ce contribuie la realizarea unor niveluri înalte de sinteză a proteinelor recombinate;

• posibilitatea utilizării androsterilităţii citoplasmatice pentru izolarea transgenelor;

• izolarea transgenelor, care nu se mai pot transmite în mod necontrolat, prin intermediul polenului.

Transformarea plastidelor presupune parcurgerea următoarele etape:

• introducerea ADN transformant, care conţine o genã marker selectabilă, fie în celule intacte, prin bombardament cu particule, fie în protoplaşti trataţi cu polietilenglicol (PEG);

•  integrarea ADN transformant prin două evenimente de recombinare omoloagă;

• realizarea stării homoplastomice prin eliminarea treptată a genomului netransformat în timpul diviziunilor celulare repetate pe mediul de selecţie.

Transformarea plastidelor a fost aplicată în cercetarea fundamentalã, în biotehnologie şi agronomie. De exemplu, prin aplicarea acestei metode, au fost făcute progrese notabile în modificarea Rubisco, enzima implicată în fixarea bioxidului de carbon. În acest caz, obiectivul a constat în ameliorarea eficienţei fotosintezei prin înlocuirea enzimei existente cu o formã mai eficace. Iar cercetãrile s-au finalizat prin obţinerea unor plante de tutun transplastomice care sintetizau o formă a Rubisco identificată la o bacterie fotosintetizatoare. Primele plante superioare complet autotrofe şi fertile care posedau o enzimă Rubisco străinã.

Există un interes major pentru utilizarea transformării plastidelor în vederea producerii de proteine farmaceutice: anticorpi, vaccinuri, proteine din sângele uman, hormoni şi substanţe care regleazã creşterea. Prima aplicaţie în acest domeniu a fost producerea somatotropinei umane în cloroplastele de tutun. Ulterior, tot în cloroplaste transformate a fost obţinută forma biologic activã a subunităţii B a toxinei holerei, antigen care poate fi folosit ca vaccin.

Deosebit de interesantă ar fi şi transformarea plastidelor cu gene care conferă rezistenţă la dãunători. Această aplicaţie ar mări eficienţa respectivelor gene, deoarece sinteza unei cantităţi mari de proteină insecticid în frunze ar reduce cantitatea de biomasă ce trebuie ingerată de larve pentru a acumula doza letală de proteină insecticid.

Principiul precauţiei (precautionary principle). Principiu moral şi politic care statuează  că atunci când există incertitudini ştiinţifice referitoare la eventualele efecte dăunătoare  ale unei acţiuni asupra oamenilor şi mediului trebuie luate măsuri preventive.  De asemenea, prevede studierea alternativelor la acţiunile eventual  dăunătoare, ca şi faptul că răspunderea pentru verificarea efectelor activităţii în cauză asupra mediului şi sănătăţii oamenilor revine celui care o propune, nu victimelor sau potenţialelor victime. Aplicarea principiului trebuie făcută prin procedee democratice, respectând dreptul publicului la informarea corectă şi la exprimarea opiniei.

În Uniunii Europene este un principiu general şi obligatoriu, care   stă la baza legislaţiei care reglementează activităţile cu organisme modificate genetic.   Înaintea apariţiei principiului precauţiei, acţiunile asupra mediului erau interzise doar dacă erau dovedite efectele lor dăunătoare, iar riscul era luat în calcul a posteriori, analizând cauzele unui accident doar după ce acesta s-a produs. Abordarea precaută instaurează prezumţia de periculozitate în legătură cu orice nouă tehnică, pentru simplul motiv că generează o incertitudine ştiinţifică. Interpretat astfel, principiul precauţiei impune efectuarea de studii referitoare la eventualele riscuri pentru mediu şi sănătate asociate utilizării unei tehnologii sau realizării unei acţiuni. Nu mai este nevoie ca eventuala victimă să facă dovada existenţei unei daune, ci producătorul trebuie să dovedească ex ante absenţa efectelor nocive.

În Protocolul de la Cartagena (Articolele 10.6 şi 11.8) se precizează: ”Pot exista cazuri în care insuficienţa informaţiilor şi cunoştinţelor ştiinţifice relevante determină lipsa certitudinii ştiinţifice cu privire la amploarea efectelor potenţial dăunătoare asupra conservării şi utilizării durabile a diversităţii biologice şi la riscurile pentru sănătatea omului  asociate importului unui organism viu modificat genetic într-un stat parte. Acest fapt nu ar trebui să împiedice statul parte respectiv să ia o decizie, după cum socoteşte de cuviinţă, în privinţa  importului organismului modificat genetic în cauză în vederea  evitării sau reducerii potenţialelor efecte dăunătoare”.

Principiul 15 al Declaraţiei de la Rio asupra Mediului şi Dezvoltării, prevede: ”Pentru protejarea mediului, Statele trebuie să adopte o conduită precaută, conform posibilităţilor lor, în tratarea cazurilor cu potenţial impact ecologic. Atunci când există pericolul  producerii unor daune grave şi ireversibile, absenţa certitudinii ştiinţifice depline nu ar trebui să fie folosită ca  motiv pentru  amânarea măsurilor  justificabile financiar menite să prevenă  degradarea mediului”.

În cazul în care dovezile ştiinţifice relevante sunt insuficiente, un Membru poate să adopte, cu titlu provizoriu, măsuri sanitare şi fitosanitare pe baza informaţiei pertinente existente, inclusiv aceea provenită de la organizaţii internaţionale relevante, ca şi pe baza rezultatelor măsurilor sanitare şi fitosanitare aplicate de alţi Membri. În astfel de cazuri, Membrii trebuie să se străduiască să obţină informaţiile suplimentare necesare pentru o evaluare mai obiectivă a riscului şi să revadă măsurile sanitare şi fitosanitare adoptate cu titlu provizoriu într-un interval  de timp rezonabil (Organizaţia Mondială a Comerţului,1993, Acordul asupra Aplicării Măsurilor Sanitare şi Fitosanitare, articolul 5.7).

Proiecte de secvenţializare a genomurilor (projects of genom sequencing).Proiecte naţionale sau internaţionale care urmăresc stabilirea secvenţei bazelor în genomurile unor specii de plante. Arabidopsis thaliana şi Oryza sativa au fost primele specii ale căror genomuri au fost secvenţializate prin aplicarea procedeului standard de secvenţializare Sanger a fragmentelor genomice suprapuse menţinute în BAC. În anul 2009, au mai fost secvenţializate genomurile speciilor Glycine max,  Medicago truncatulaşi Lotus japonicus. De asemenea, au devenit disponibile adnotarea şi secvenţa genomului porumbului B73. Secvenţializarea genomului Oryza sativa spp. japonica (Nipponbare) este rezultatul unui efort internaţional care a fost iniţiat în anul 1997. Sorgul este prima cereală cu fotosinteza  de tip C4 (activitate fotosintetică mai mare în condiţii de secetă şi temperaturi ridicate). al cărei genom a fost complet secvenţializat.  Acest fapt a deschis perspectiva identificării genelor implicate în calea C4 şi transferul lor la plantele cu fotosinteză C3.  De asemenea, a fost anunţată asamblarea secvenţelor genomului  Solanum lycopersicum cv. Heinz 1706.

Cea de a doua generaţie de tehnologii este folosită pentru secvenţializarea genomurilor de la Theobroma cacao (430 Mbp), măr, viţă de vie, bumbac, Miscanthus, bananier, palmierul de ulei. Prima specie din genul Brassica al cărei genom va fi secvenţializat va  fiBrassica rapa, în cadrul Proiectului Multinaţional Brassica Genome.

Secvenţializarea genomurilor are numeroase aplicaţii în ameliorarea plantelor. Identificarea tuturor genelor unei specii permite dobândirea unor informaţii referitoare la modul în care sunt controlate caractere importante agronomic ce pot fi direct folosite în ameliorare. La mai multe specii sunt disponibile secveţe genomice de referinţă. Prin compararea acestor referinţe cu secvenţele obţinute de la diferite cultivare devin posibile identificarea rapidă a genelor candidate prin analiză bioinformatică şi descoperirea polimorfismului de la nivelul unei singure nucleotide (SNP). Pentru speciile la care nu există secvenţe de referinţă, cum sunt orzul şi grâul, descoperirea genelor se bazează pe secvenţele genomice neasamblate şi pe etichetele pentru genele exprimate (EST).

Proiectul Genomul Uman (Human Genom Project). Proiect coordonat de Institutul Naţional de Sănătate (National Institutes of Health) şi de  Departmentul Energiei (DOE) din SUA, al cărui scop a fost  determinarea întreagii secvenţe de nucleotide din cromozomii omului.

Promotor (promoter). Regiunea din ADN amplasată înaintea secvenţei care codifică a genei, ce conţine secvenţe specifice recunoscute de proteinele implicate în iniţierea transcripţiei. În cazul genelor care codifică proteine, iniţierea transcripţiei include ataşarea şi activarea ARN polimerazei II. În reglarea expresiei unei gene intervin şi alte elemente prezente în regiunea dinaintea locului de legare a ARN polimerazei. Aceste elemente sunt recunoscute de proteine implicate în controlul modului şi nivelului expresiei genei. Existenţa unei game variate de promotori care se deosebesc prin capacitatea lor de a regla diferit expresia transgenelor în timp şi în spaţiu asigură utilizarea cu succes a transgenezei.

Promotorii afectează transcripţia atât calitativ cât şi cantitativ. În structura promotorului există mai multe tipuri de secvenţe care controlează expresia genei în timp şi în spaţiu. Secvenţe care pot fi grupate în două clase diferite: unele sunt prezente în aproape toţi promotorii, iar altele sunt asociate cu reglarea fie temporală, fie spaţială. Aceste secvenţe conferă genei respective fie o expresie ţesut sau organ specifică (în rădăcini, seminţe etc.), fie o expresie inductibilă prin rănire, lumină, stres. Există şi promotori constitutivi, care asigură exprimarea genei în toate ţesuturile plantei. De asemenea, există şi secvenţe care afectează nivelul expresiei genelor. Acestea se numesc elemente activatoare (enhancer), pot fi localizate înaintea sau înapoia genei, iar orientarea lor nu este fixă. Au efecte chiar şi dacă sunt amplasate la distanţă mare de genă. Mai mult, efectele lor sunt aditive, expresia genei fiind mult mai intensă atunci când sunt prezente două copii ale elementului respectiv.

Frecvent, pentru asigurarea unui nivel înalt de expresie, la plantele transgenice se folosesc secvenţe activatoare duplicate. Mai multe evenimente de transformare comercializate în prezent  posedă în genomul lor promotorul virusului mozaicului conopidei cu regiunea activatoare duplicată.

Promotor constitutiv (constitutive promoter). Tip de promotor care asigură expresia genelor în toate ţesuturile plantei.

Promotorul constitutiv cel mai frecvent folosit în procesul de transformare a plantelor dicotiledonate provine de la virusul mozaicului conopidei şi aparţine genei ce determină sinteza unui ARN 35 S. De unde şi denumirea de „promotorul 35 S” sub care este cunoscut. Nivelul expresiei acestui promotor a fost foarte mult amplificat prin ataşarea uneia sau mai multor copii ale regiunii activatoare (de la -208 la – 46). Au mai fost utilizaţi şi alţi promotori derivaţi de la virusuri, care performează la fel de bine sau chiar mai bine decât promotorul 35S şi determină un nivel înalt al expresiei transgenelor, atât la dicotiledonate cât şi la monocotiledonate: promotorul virusului mozaicului de la cassava, promotorul virusului australian a striaţiunilor de la bananier, promotorul virusului mozaicului de la Mirabilis şi promotorul virusului mozaicului smochinului. Toţi, promotori ce provin de la virusuri cu genom constituit din ADN dublu catenar, care utilizează ARN polimeraza nucleară a gazdei.

Pentru expresia constitutivă a trangenelor mai sunt folosiţi şi promotori  derivaţi de la plante. Cei mai folosiţi derivă de la genele actinei şi ubiquitinei. Actina este o componentă esenţială a citoscheletului, iar gena care o codifică se exprimă în toate celulele plantei. Ubiquitina este una dintre cele mai conservate proteine cunoscute. A fost asociată cu foarte multe procese celulare vitale, inclusiv cu turnoverul proteinelor, cu structura cromatinei şi cu repararea ADN. Se sintetizează în cantitate mare în citoplasma tuturor celulelor plantei. La cereale, la care promotorul 35 S are o activitate relativ redusă, în procesul de transformare se folosesc promotorul genei ubiquitinei I (ubi-1), de la porumb, şi promotorul genei actinei, de la orez. Tot la cereale, rata transcripţiei este crescutã şi prin includerea unui intron. Proces cunoscut sub denumirea de „intensificare mediată de intron”.

Uneori, este preferată folosirea unor promotori reglabili în locul celor constitutivi, din raţiuni de ordin practic şi de biosecuritate. Supraexpresia unei transgene  poate determina o competiţie pentru energia şi materiale necesare sintezei proteinelor sau ARN care asigură creşterea plantei în condiţii normale. Este nevoie de promotori inductibili şi specifici pentru anumite ţesuturi şi stadii de dezvoltare  pentru controlul foarte specific al transgenelor în plante. De exemplu, expresia genelor care conferă toleranţă la stres este mai bine controlată  dacă se folosesc promotori stres – inductibili.

Promotor inductibil (inducible promoter). Tip de promotor care asigură o expresie a genelor indusă de acţiunea hormonilor, a unor factori de stres biotic sau abiotic, sau de o serie de semnale din mediu, cum sunt lumina, fotoperioada ş.a. Poate fi creat artificial, prin asocierea secvenţelor de reglare cis. Secvenţe care sunt locuri de ataşare a factorilor de transcripţie responsabili pentru răspunsul indus.

Promotor ţesut-specific (tissue-specific promoter). Tip de promotor care asigură expresia genelor numai în anumite ţesuturi şi, implicit, exprimarea localizată a caracterului conferit prin transgeneză.

De exemplu, acest tip de promotor limitează acumularea unor proteine farmaceutice codificate de transgene numai la nivelul seminţelor. Ceea ce reduce expunerea erbivorelor, a insectelor polenizatoare şi a microorganismelor din rizosferă la acţiunea respectivelor proteine.

Pompe de protoni (protons pumps). Proteine membranare care transportă protoni de pe o parte pe cealaltă partea a membranei. Rezultatul: un gradient electrochimic de protoni. Pirofosfataza anorganică (H(+)-PPase) foloseşte pirofosfatul ca substrat pentru a genera un gradient electrochimic de protoni, ca mijloc de stocare a energiei. Aceste pompe de protoni au rol important şi în compartimentarea ionilor Na (+) în vacuole.

Expresia heteroloagă a genelor care codifică aceste proteine ameliorează toleranţa la sare a plantelor transgenice. De exemplu, toleranţa  porumbului la secetă a fost semnificativ ameliorată prin transferul unei gene ce codifică o pompă de protoni la halofita Thellungiella halophila.

Proteine (proteins). Molecule alcătuite din aminoacizi. Pot conţine de la câţiva pânã la mii de aminoacizi. Structura şi funcţia unei anumite proteine sunt determinate de secvenţa aminoacizilor care, la rândul ei, determină conformaţia tridimensională. Forma finală este rezultatul legăturilor interne (legături la nivelul atomilor de hidrogen sau de sulf) realizate între anumiţi aminoacizi. Proteinele complexe sunt procesate, în continuare, prin fosforilare (adăugarea unor grupări fosfat) sau prin glicozilare (adăugarea unor molecule de carbohidraţi). Procese care duc la modificarea funcţiei. Pe baza informaţiei stocate în ADN, celulele sintetizeazã proteine specifice ce catalizează cele mai multe reacţii chimice (enzimele), reglează expresia genelor (proteinele reglatoare), realizează structurile celulelor şi ţesuturilor. Sinteza proteinelor este unul dintre cele mai complexe procese cunoscute şi necesită: ARNm, ribozomi, ARNt, aminoacizi, energie, sisteme enzimatice, proteine care condiţionează funcţionarea ribozomilor. Proteinele sintetizate îşi îndeplinesc funcţiile în citoplasmă, în exteriorul celulei sau în diferite organite celulare (cloroplaste, mitocondrii etc.). În consecinţă, ele trebuie să ajungă la destinaţiile corecte. Procesul, numit direcţionarea  proteinelor, presupune recunoaşterea reciprocă între proteinele nou sintetizate şi organitul căruia ele îi sunt destinate. Recunoşterea se realizează prin intermediul unei scurte secvenţe semnal din structura proteinei. Secvenţă care este eliminată după ce proteina ajunge la destinaţie.

Procesul de dirijare a proteinelor spre locuri specifice din celulă poate genera unele probleme în cadrul lucrărilor de inginerie genetică. De exemplu, pentru a funcţiona, şi proteina codificată de transgenă trebuie să ajungă la destinaţia corectă în celulă. La plante, secvenţa de direcţionare nu este specie specifică. Bacteriile nu posedă însă organite celulare şi, în consecinţă,  nici mecanismul de direcţionare a proteinelor.Din această cauză, genelor transferate de la bacterii  trebuie să li se ataşeze „adresa” care permite proteinei să ajungă la locul din celulă unde îşi îndeplineşte funcţia.

Deoarece îndeplinesc funcţii importante, proteinele au un mare potenţial terapeutic şi sunt folosite în prevenirea ori vindecarea unor boli de natură patogenă sau fiziologică. Prima proteină folosită pentru tratarea unei boli a fost insulina, care a revoluţionat tratamentul diabeticilor. Chimic, pot fi sintetizate peptide scurte, formate din mai puţin de 30 de aminoacizi. Proteinele de mai mari dimensiuni sunt sintetizate de celule vii în care a fost transferată informaţia genetică necesară. Începând din anul 1982, a fost licenţiatã producerea a peste 95 de proteine terapeutice cu ajutorul celulelor bacteriene, fungice sau de mamifere cultivate în condiţii sterile, în instalaţii industriale. Un nou sistem tehnologic se adaugã însă metodelor de producere a medicamentelor devenite tradiţionale. Este vorba de producerea unei game foarte variate de proteine terapeutice – anticorpi, componente ale sângelui uman, hormoni şi regulatori ai creşterii, vaccinuri sau enzime -, dar şi de enzime destinate industriei şi agriculturii de către plante transgenice. Producerea proteinelor terapeutice în plante  a fost denumită cultură moleculară.

Proteine antimicrobiene (antimicrobial proteins). Peptide de mici dimensiuni (de obicei, mai puţin de 50 aminoacizi), policationice (conţin foarte multe reziduuri de lizină şi  arginină), active la nivelul membranelor.

Pentru ameliorarea  eficienţei lor în interacţiunile specifice gazdă-parazit, proteinele antimicrobiene pot fi modificate prin înlocuirea, adăugarea sau deleţia unor aminoacizi. In vitro, atât proteinele antimicrobiene sintetice cât şi cele naturale inhibă creşterea bacteriilor şi germinarea conidiilor fungilor. Exemple: defensinele, care au acţiune litică asupra membranei plasmatice, tioninele, care induc formarea porilor în membrane, proteine asemănătoare taumatinei (thaumatin-like protein).

Pentru ameliorarea toleranţei/ rezistenţei plantelor cultivate la atacurile patogenilor  au fost identificate şi clonate gene  de la organisme donor extrem de variate. De exemplu, pornind de la dermaseptina B1, o peptidă antimicrobiană din secreţiile pielii broaştei arboricole  Phyllomedusa bicolor, a fost obţinut  un derivat sintetic (MsrA2; N-Met-dermaseptin B1), care in vitro are activitate antimicrobiană împotriva unei game variate de fungi şi de bacterii. Exprimată la niveluri reduse (1–5 μg/g ţesut proaspăt) în cartoful transgenic (Solanum tuberosum L.), gena care codifică această peptidă antimicrobiană  a conferit rezistenţă cu spectru larg şi foarte puternică la o gamă variată de patogeni virulenţi din genurile Cercospora,Fusarium, PhytophthoraPythiumRhizoctonia şi Verticillium, ca şi la bacteria patogenă Erwinia carotovora. Au fost protejate atât plantele în câmp cât şi tuberculii în depozite. MsrA2 este considerată o peptidă antimicrobiană ideală pentru mărirea semnificativă a rezistenţei la fitopatogeni.

Atacinele sunt proteine antimicrobiene care măresc permeabilitatea membranei externe a bacteriilor  gram-negative. Genele care le codifică au fost transferate la plante de măr şi păr, mărind rezistenţa acestora la atacul bacteriei Erwinia amylovora. Cecropinele A şi B se găsesc în hemolimfa viermelui de mătase Hyalophora cecropia. Domeniul N-terminal al cecropinei A are activitate antifungică. Cele mai multe rezultate cu genele pentru cecropine au fost obţinute la tutun, cartof, măr şi păr.

Melitina este componentul litic major din veninul albinelor (Apis mellifera), cu excelente proprietăţi antibacteriene; activitatea ei hemolitică o face insă inadecvată pentru sinteză în plantele transgenice. A fost concepută o genă himeră (CEMA) care combină porţiunile cu activitate biologică de la cecropina A şi de la  melitină.

Proteinele asemănătoare taumatinei (thaumatin-like proteins) sunt polipeptide formate din aproximativ 200 reziduuri de aminoacizi sintetizate de plante ca răspuns la infecţiile cu ciuperci. Se remarcă prin activitatea endo-β-1, 3-glucanazică şi proprietatea de a inhiba α-amylaza, iar unele dintre ele, şi prin gustul foarte dulce. Nu se cunoaşte încă, în detaliu, mecanismul acţiunii lor antifungice.

Proteinele CRY (CRY proteins). Proteinele din  incluziunile parasporale  de la Bacillus thuringiensis, care au efecte toxice faţă de anumite organisme, sau orice alte proteine care au o secvenţă a aminoacizilor asemănătoare cu cea a unei proteine CRY cunoscute.  Se mai numesc proteine cristal sau delta-endotoxine.

Sunt sintetizate de bacteriile din specia Bacillus thurigiensis în perioada de sporulare. Cele folosite în biotehnologie au domeniile I, II şi III ce formează porţiunile cu efect toxic (miezul triptic). Domeniul I este implicat în inserţia în membrană şi formarea porilor, iar regiunile expuse din domeniile II şi III – în legarea de receptori.  Domeniul II determină specificitatea faţă de insecte. Domeniul C-terminal este implicat în formarea cristalelor şi este clivat după intrarea proteinei în intestinul  mediu al insectelor. Numai insectele cu receptori specifici  sunt afectate. La speciile care nu au receptori pentru proteinele CRY nu se manifestă toxicitatea. Pentru activarea proteinelor CRY sunt necesare anumite condiţii fizologice specifice în  intestinul insectelor  ca, de exemplu, anumite valori ale pH,  prezenţa  proteazelor şi a receptorilor. Aceasta explică faptul că nicio proteină Bt nu s-a dovedit toxică pentru mamifere.  Gama variată  a activităţilor proteinelor CRY împotriva mai multor ordine de insecte este rezultatul recombinării care se produce în mod natural şi diversităţii secvenţei acestora. Mecanismul general al activităţii insecticide a proteinelor CRY este foarte bine cunoscut. Include următoarele etape:

  • ingestia protoxinei cristal de către larvele insectei;
  • solubilizarea cristalelor în intestinul insectei şi procesarea proteolitică a proteinei CRY eliberate cu  enzime digestive;
  • formarea toxinei active numită delta- endotoxină;
  • legarea endotoxinei de receptorii de la suprafaţa epiteliului intestinului insectelor ţintă;
  • formarea porilor sau canalelor ionice în membrană şi perturbarea homeostaziei celulelor; ca urmare a dezechilibrului electroliţilor şi a modificării valorii pH, intestinul nu mai funcţionează, larvele nu se mai hrănesc şi mor.

În plantele transgenice, toxinele Cry, denumite şi proteine Bt, trebuie sintetizate la niveluri care conferă o protecţie adecvată împotriva insectelor dăunătoare vizate (să asigure o mortalitate de 95% a insectelor heterozigote pentru alela de rezistenţă). În general, în plantele la care genele ce codifică aceste proteine au fost transferate în nucleu, ponderea toxinei Bt  în cantitatea totală de proteine solubile sintetizate este de aproximativ 0,2%. Pentru a se obţine aceste niveluri de expresie, trebuie modificate genele care codifică proteinele Bt. De asemenea, trebuie utilizaţi promotori constitutivi sau ţesut-specifici modificaţi. Introducerea genelor Bt nemodificate în genomul cloroplastelor ar asigura însă acumularea unor cantităţi mari ale toxinei (3%–5% din totalul proteinelor solubile), deoarece acest genom are origine bacteriană. Această metodă nu a fost încă adoptată pe scară mare din cauza dificultăţilor tehnice de a transforma stabil genomul cloroplasticși de transformare a plastidelor la o gama mai mare de specii. Evident, aceste probleme vor fi depăşite. Au fost deja exprimate mai multe proteine CRY în plastidele tutunului, iar proteina CRY1Ab a fost sintetizată în plastidele soiei. Tehnica prezintă și avantajul că  plantele astfel obţinute nu dispersează transgenele prin intermediul polenului.

Proteinele CRY1A.105, CRY2Ab2 şi CRY1F au acţiune insecticidă faţă de insectele din ordinul Lepidoptera, în timp ce toxinele CRY3Bb1, CRY34Ab1 şi CRY35Ab1 acţionează asupra insectelor din  ordinul Coleoptera (viermele rădăcinilor porumbului).

Proteina CRY1A.105, membru al clasei de proteine Bt CRY1A, este înrudită cu proteinele CRY1Ab (cu care este identică în privinţa secvenţei aminoacizilor în proporţie de 90%) şi CRY1Ac (cu care este identică în privinţa secvenţei aminoacizilor în proporţie de 93,6%), produsă în mod natural de Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki, cu proteina CRY1F (cu care este identică în privinţa secvenţei aminoacizilor în proporţie de 76,7%), produsă în mod natural de Bacillus thuringiensis subsp. aizawai, cu proteina CRY2Ab2, produsă în mod natural de Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki, cu proteina CRY3Bb1, produsă în mod natural de Bacillus thuringiensis subsp.kumamotoensis, şi cu proteinele CRY34Ab1/CRY35Ab1, produse în mod natural  de Bacillus thuringiensis, tulpina PS149B1.

Proteina CRY2Ab2 se deosebeşte printr-un singur aminoacid de CRY2Ab2 de tip sălbatic produsă de  Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki şi este identică cu CRY2Ab2,  sintetizată de bumbacul MON 15985.

CRY34/35, produsă de bacteria din sol Bacillus thuringiensis tulpina PS149B1, face parte din categoria toxinelor binare care au nevoie de două componente ca să fie active. A fost sintetizată de un porumb transgenic la care a fost transferată gena care o codifică și este la  baza unui produs comercial de succes. Dacă pentru sinteza proteinei  Cry3Bb1 în cantităţi mari în porumb a fost necesară modificarea  secvenţei care codifică,  proteina CRY34/35 a fost produsă în cantităţi suficiente fără nicio modificare a secvenţelor care o codifică.

Proteina fluorescentă verde (green fluorescent protein). Proteină care emite lumină verde atunci când este expusă la lumină albastră. A fost izolată de la amoebaAequorea victoria. Gena care codifică această proteină este folosită ca marker identificabil pentru evidenţierea eficienţei procesului de transformare.

Proteine dulci. Trei proteine – taumatina, monelina şi brazeina – mult mai dulci decât zahărul. Taumatina, produsă în fructele plantei africane Thaumatococcus danielli,  este de 3000 de ori mai dulce decât zahărul. Se leagă specific de receptorii gustului, amplificând unele arome şi mascând altele. Funcţia ei în plantă nu este cunoscută, deşi are o pronunţată omologie cu unele proteine corelate cu patogeneza, numite chiar «proteine asemănătoare taumatinei» (thaumatin-like). Extrasă din fructele de T. danielli, se foloseşte ca îndulcitor natural şi pentru aromatizare, dar este prohibitiv de scumpă.

Se produce în bacterii modificate geneic. Relativ recent, gena care o codifică a fost transferată şi la plante. Liniile transgenice de tomate în care gena taumatinei se exprima constitutiv au crescut şi s-au dezvoltat normal. Principala însuşire a fructelor lor a fost gustul dulce, persistent timp de câteva minute dupã degustare. Fructe cu gust dulce au produs şi plantele de castravete la care a fost transferată gena pentru taumatină.

sMonelina este sintetizată de planta tropicalã Dioscoreophyllum cumminsii. Gena care o codifică a fost transferată în plante de tomată şi de salată. Tomatele şi salatele produse de plantele astfel transformate au fost mai dulci decât tomatele şi salatele convenţionale. Brazeina este o proteinã de 500-2000 de ori mai dulce decât zahărul. Se intenţioneazã producerea ei în porumb, din care ar putea fi recuperată la măcinat pentru a fi folosită ca îndulcitor foarte puternic. Se estimează că din 100 kg de porumb transgenic s-ar putea obţine o cantitate de îndulcitor echivalentă în privinţa potenţialului edulcorant cu 500 kg de zahăr, păstrându-se nealterată valoarea celorlalţi ingredienţi.

Proteine recombinate. Proteine produse de organisme în care au fost transferate genele ce le codifică. Exemplu: transferul genelor care codifică proteine antigene a făcut posibilă producerea vaccinurilor recombinate. Pentru producerea proteinelor recombinate în plante au fost folosite mai multe strategii de expresie:  transformarea stabilă a genomului nuclear şi/sau cloroplastic; transformarea tranzientă cu vectori virali sau cuAgrobacterium. Expresia tranzientă a proteinelor străine în plante a fost mediată prin simpla infiltrare a unei suspensii de Agrobacterium tumefaciens recombinată.  A. tumefaciens în a cărei plasmidă Ti au fost integraţi vectori virali, obţinuţi cu o gamă variată de virusuri, care  sunt eliberaţi în ţesutul gazdei ca vectori replicativi, după injectarea suspensiei.

Proteinele VIP. Sunt secretate de Bacillus thuringiensis în perioada de creştere vegetativă şi sunt diferite de toxinele CRY. Sunt clasificate în trei familii, Vip1, Vip2 şi Vip3, şapte subclase şi mai multe subdiviziuni. Proteinele Vip1 şi Vip2 sunt cele două componente ale unei proteine binare toxică pentru coleoptere. Vip1Aa1 şi Vip2Aa1 sunt foarte active împotriva viermilor rădăcinilor, în mod deosebit împotriva speciilorDiabrotica virgifera virgifera şi Diabrotica longicornis. Proteinele Vip3 sunt toxice pentru mai multe insecte lepidoptere dăunătoare. Proteinele Vip3A trebuie activate de proteaze înainte de a fi recunoscute de proteine specifice, de 80 şi 100 kDa, din membrana celulelor epiteliului intestinal, diferite de cele recunoscute de proteinele CRY.  Toxinele Vip3A activate formează canale ionice stabile în membrane determinând moartea insectelor.

Au fost create varietăţi transgenice de bumbac (Cot102)   şi de porumb (MIR 162) care exprimă gena vip3A.

Proteom (proteom). Ansamblu proteinelor dintr-o celulă. Spre deosebire de genom, care este acelaşi în toate celulele, proteomul diferă de la un tip celular la altul.
Proteomica. Ştiinţă care studiază profilul proteic al diferitelor tipuri celulare, diferenţele la acest nivel între celulele normale şi celulele bolnave,  funcţiile proteinelor şi interacţiunile dintre ele. Fiecare celulă produce mii de proteine. Fiecare proteină are o funcţie specifică.

Protocolul de la Cartagena cu privire la Biosecuritate. Protocol internaţional numit astfel după oraşul columbian unde, iniţial, s-a prevăzut să fie definitivat şi  adoptat. Acest protocol, adoptat de peste 130 de ţări, în Canada, la Montreal, la 29 ianuarie 2000, a intrat în vigoare pe 11 septembrie 2003, când respectarea  prevederilor sale a devenit obligatorie  la nivel internaţional.

A fost negociat sub auspiciile Convenţiei asupra Diversităţii  Biologice (CDB).  Articolul 19.3 din Convenţie cere Părţilor (ţărilor participante) să aibă în vedere oportunitatea elaborării unui protocol care să stabilească norme şi proceduri de transfer, manipulare şi utilizare a organismelor vii modificate genetic care ar putea avea efecte dăunătoare asupra biodiversităţii. În anul 1995, la Djakarta (Indonezia), a fost constituit un grup de lucru însărcinat cu pregătirea Protocolului Naţiunilor Unite referitor la Securitate Biologică.

Concret, ţările care au semnat Protocolul de la  Cartagena şi-au asumat anumite responsabilităţi în privinţa utilizării organismelor vii modificate genetic. În primul rând, să desemneze un punct central naţional care să ţină legătura cu secretariatul protocolului, ca şi una sau mai multe autorităţi competente pentru îndeplinirea prevederilor documentului. Prevederi care includ elaborarea şi implementarea reglementărilor menite să asigure utilizarea în siguranţă a organismelor vii modificate genetic. Cu alte cuvinte, în ţările semnatare trebuie să se revadă şi să se modifice, dacă este cazul, legislaţia existentă sau să se elaboreze noi reglementări în materie. Concomitent, trebuie realizată infrastructura şi trebuie consolidată capacitatea de analiză a securităţii biologice la nivelul comunităţii ştiinţifice, dar şi al guvernului. Respectarea prevederilor acestui protocol, conceput în spiritul conduitei precaute  preconizate  de  principiul 15 al Declaraţiei de la Rio privind mediul şi dezvoltarea, contribuie  la asigurarea unui nivel înalt de  protecţie a omului şi mediului în cazul  transferului, manipulării şi utilizării organismelor modificate genetic prin procedeele  biotehnologiei moderne. O atenţie deosebită este acordată, în chiar primul articol al protocolului, cazurilor de  mişcare  transfrontalieră a acestor organisme.

Cea mai importantă prevedere a Protocolului stipulează acordul prealabil în cunoştinţă de cauză pentru importul organismelor vii modificate genetic ce vor fi introduse  în mediu. Conform acestei prevederi, orice exportator trebuie să obţină acordul ţării de destinaţie înaintea primului transport al unui organism viu modificat genetic (OVMG) care este destinat introducerii în mediu. În acest scop, partea exportatorul trebuie:

  • să depună la autoritatea competentă a părţii în care urmează să aibă loc importul o notificare care conţine informaţii specifice, stabilite prin Protocol (anexa I);
  • să aştepte confirmarea în scris a concordanţei notificării cu prevederile Protocolului;
  • să primească în scris acordul/dezacordul autorităţii competente din ţara de destinaţie referitor la desfăşurarea activităţii de import.

Acordul ţării de destinaţie este condiţionat de realizarea unei evaluări ştiinţifice a riscurilor, atât pentru mediu cât şi pentru sănătatea oamenilor ce se vor hrăni cu respectivul produs, într-un interval de 270 de zile de la notificarea intenţiei de export.

În preambulul Protocolului de la Cartagena se recunoaşte faptul că acordurile de mediu şi comerţul trebuie să se susţină reciproc în vederea realizării dezvoltării durabile. De asemenea, se acceptă faptul  că adoptarea acestui protocol nu implică o schimbare în ceea ce priveşte drepturile şi obligaţiile ce revin unei părţi în virtutea altor acorduri internaţionale în vigoare. Preambulul nu intenţionează însă să subordoneze Protocolul altor acorduri internaţionale. Protocolul este un acord de interes atît comercial cît şi pentru mediul înconjurător.

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

Q

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

R

Refugiu. Element de prevenire a apariţiei insectelor rezistente la proteina insecticid sintetizată de plantele transgenice.Practic, cultură a versiunii convenţionale  a varietăţii transgenice. Este înfiinţată o dată cu cultura varietăţii transgenice pentru a diminua şansele apariţiei indivizilor rezistenţi la proteina insecticid în populaţiile dăunătorului vizat. Mărimea refugiului este stabilită în funcţie de planta de cultură, de suprafaţa alocată ei, ca şi de dăunătorul vizat.  În cazul porumbului rezistent la atacurile sfredelitorului european al tulpinilor, refugiile:

  • trebuie să reprezinte cel puţin 20% din suprafaţa alocată porumbului;
  • pot fi semănate sub formă de blocuri sau de benzi late, de cel puţin patru rânduri, în câmpul de porumb Bt sau adiacent acestui câmp;
  • pot fi tratate cu pesticide convenţionale numai dacă atacul insectei vizate atinge pragul economic de dăunare;
  • trebuie înfiinţate în fiecare fermă în care este plantat porumb Bt;
  • nu trebuie tratate cu insecticide pe baza de Bacillus thuringiensis.

Refugiile structurate sunt o parte a strategiei de management al rezistenţei insectelor vizate de modificarea genetică. Concret, supravieţuiasc fără să dezvolte rezistenţă la proteina insecticid sintetizată de plantele Bt insectele din orice cultură de plante convenţionale. Deci şi în refugii. Insectele din refugii, sensibile la proteina insecticid, se încrucişează cu insectele Bt-rezistente ce ar putea să apară în populaţiile ce se hrănesc pe plantele de porumb transgenice, diluând astfel frecvenţa genelor de rezistenţă în populaţia insectei vizate de modificarea genetică. Şi, implicit, diminuând şansele apariţiei insectelor rezistente în populaţia dăunătorului vizat.

Reţeaua Europeană de Laboratoare pentru OMG (European Network of GMO Laboratories=ENGL). Incude laboratoare din Uniunea Europeană cu rol în dezvoltarea, armonizarea şi standardizarea mijloacelor şi metodelor de eşantionare, de detectare, identificare şi cuantificare  a organismelor modificate genetic sau a produselor derivate din acestea într-o mare varietate de matrice: seminţe, boabe, alimente, furaje şi probe din mediu. Membrii reţelei sunt desemnaţi de autorităţile competente naţionale. Responsabilitatea conducerii reţelei revine unităţii „Biotehnologie şi OMG” din Institutul pentru Sănătatea şi Protecţia Consumatorilor al Centrului de Cercetare Comun (Joint Research Center) al Comisiei Europene. Preşedintele ENGL este asistat de un Comitet în care fiecare stat membru al reţelei îşi desemnează un reprezentat. Din anul 2004, ENGL asigură asistenţă Laboratoarelor de Referinţă Comunitare pentru Alimente şi Furaje Modificate Genetic în privinţa validării metodelor analitice aplicate la cuantificarea eveniment-specifică a OMG a căror comercializare a fost aprobată.

Rezistenţa la ampicilină (ampR). Derivă de la bacteria Salmonella paratyphi şi este folosită ca genă marker în procesul de  transformare a microorganismelor şi plantelor. Determină sinteza enzimei beta-lactamaza, care neutralizează antibioticele din grupul penicilinei, inclusiv ampicilina.

Rezistenţă derivată de la patogen. Rezistenţă la atacul unui patogen obţinută prin transformarea plantei cu informaţie genetică provenită de la însuşi patogenul în cauză.

Conceptul a fost aplicat cu succes pentru obţinerea unor varietăţi rezistente la virusuri prin transgeneză.  De exemplu, prin inserţia secvenţelor care codifică proteina capsidei din genomurile virale a fost creată o varietate nouă de dovlecel (Curcurbita pepo L.), rezistentă la infecţiile cu trei virusuri care infectează frecvent varietăţile comerciale, penalizând drastic producţiile şi afectându-le calitatea: virusul mozaicului castravetelui, potivirusul mozaicului galben al dovlecelului şi potivirusul mozaicului pepenului roşu. Sinteza proteinei învelişului viral în plantele transgenice nu a determinat formarea particulelor infecţioase sau manifestări patalogice, ci rezistenţa plantelor la infecţiile cu  cele trei virusuri. O altă specie a cărei rezistenţă la virusuri derivă chiar de la patogenii în cauză aflată deja în culturi comerciale este papaia.

Rezistenţă la patogeni  (pathogen resistance). Capacitatea plantelor de a preveni sau limita creşterea şi multiplicarea agenţilor patogeni este definită ca „rezistenţă la boli”. Manifestarea acestei rezistenţe include un şir de evenimente:

• perceperea unui semnal de către celula vegetală, sub forma unor macromolecule originare fie din planta gazdă, caz în care sunt numite elicitori endogeni, fie din patogen, caz în care sunt numite elicitori exogeni;

• transmiterea semnalului de recunoaştere intracelular, prin căile de semnalizare;

• activarea genelor care sunt induse de stresul biotic şi sinteza moleculelor de apărare;

• transportul moleculelor de apărare la locul atacat de patogen.

Când sunt atacate de patogeni, plantele superioare pot avea diferite răspunsuri de apărare locale sau sitemice . Un răspuns local poate consta în:

• „sinuciderea” programată genetic a celulelor infectate, cunoscută sub numele de răspuns de hipersensibilitate;

• consolidarea ţesuturilor, adică modificarea proprietăţilor mecanice ale pereţilor celulari, care devin bariere în calea patogenilor;

• producerea de metaboliţi secundari antimicrobieni, numiţi fitoalexine, la locul infecţiei.

Răspunsurile locale pot induce, la rândul lor, răspunsuri sistemice de durată, ce conferă plantelor rezistenţă la o gamă variată de patogeni.

Pentru ameliorarea toleranţei plantelor cultivate la boli prin modificare genetică au fost utilizate mai multe strategii:

  • transferul unor gene care codifică enzime antifungice, mai precis, endonucleaze sau glucanaze;
  • transferul unor gene care codifică substanţe antifungice produse de unele plante;
  • amplificarea reacţiei de hipersensibilitate;
  • supraexpresia genelor care codifică factori de transcripţie care recunosc elemente specifice din promotorii unor gene implicate în apărare, fapt ce amplifică  expresia acestora.

Exo- şi/sau endochitinazele degradează chitina, polimer prezent în pereţii celulelor celor mai mulţi fungi filamentoşi. Gene care codifică aceste enzime au fost izolate de la plante (orez, orz), bacterii sau chiar de la fungi. Expresia constitutivă a genei pentru chitinază, asigurată de promotorul 35 S de la virusul mozaicului conopidei, duce la blocarea pătrunderii hifelor şi la limitarea răspândirii patogenului în plantă. Altfel spus, împiedică desfăşurarea etapelor iniţiale ale procesului de infecţie. Aceeaşi genã pentru chitinază poate fi pusă însă şi sub controlul unui promotor indus de rănire, pentru ca răspunsul plantei să fie rapid şi localizat. Această strategie de ameliorare a rezistenţei la atacul unor patogeni fungici a fost aplicată la mai multe plante de cultură.

Glucanazele constituie o altă categorie de enzime cu activitate antifungicã. Existã mai multe forme, cu specificitate pentru substraturi diferite. Cea mai folosită este beta-1,3-glucanaza. Dar cea mai eficientã protecþie antifungicã a fost asigurată de coexpresia genelor chitinazei şi glucanazei în aceeaşi plantă gazdă.

Alţi compuşi utili în protecţia plantelor împotriva patogenilor sunt proteinele care inactiveazã ribozomii, diferite alte tipuri de proteine antimicrobiene (tioninele,osmotina, zeamatina, permeartina etc).

Nu există încă pe piaţă varietăţi rezistente la bacterii sau fungi care produc boli la plante obţinute prin modificare genetică.

Rezistenţa la erbicide (herbicide resistance). Caracterul cel mai frecvent conferit prin modificare genetică unor plante cultivate în scop comercial. Plante ce fac parte dintr-un nou sistem de combatere a buruienilor, în care sunt asociate cu aplicarea unor erbicide cărora doar ele le rezistă.

Genele utilizate pentru a obţine plante transgenice tolerante la erbicide au fost izolate de la o gamă variată de specii, ce include mai multe plante, dar şi bacterii. Unele dintre genele provenite de la plante codifică enzime implicate în căi metabolice şi biosintetice esenţiale.

Rezistenţa la insecte (insect resistance). Caracter modificat genetic prezent la plante aflate în culturi comerciale (porumb şi bumbac). Rezistenţa plantelor transgenice la atacurile unor insecte dăunătoare este conferită de genele transferate, care determină sinteza unor proteine insecticid. Toate plantele rezistente la insecte aflate în culturi comerciale posedă gene de la Bacillus thuringiensis, bacterie folosită ca insecticid microbiologic de peste cinci zeci de ani. Acest insecticid se utilizează  şi în cultura organică.

Revoluţia verde. Denumire atribuită dublării recoltelor, în intervalul 1961-1996, în condiţiile creşterii suprafaţei agricole totale de numai 1,1 ori. Creşterea producţiei s-a datorat, aproape exclusiv, sporirii randamentelor culturilor pe unitatea de suprafaţă prin: (1) utilizarea îngrăşămintelor chimice; (2) folosirea compuşilor chimici pentru protecţia plantelor cultivate; (3) implementarea unor practici agricole specifice; (4) adoptarea unor noi tehnologii; (5) înlocuirea vechilor soiuri de plante cultivate cu cultivare înalt productive. Părintele revoluţiei verzi este considerat Norman Borlaug, care a primt premiul Nobel pentru pace.

Risc (risk). “Probabilitatea producerii unor daune”. Riscurile asociate utilizării biotehnologiei moderne: probabilitatea ca un organism modificat genetic să afecteze mediul în care este introdus; probabilitatea ca, în condiţii particulare de expunere, un produs să aibă efecte dăunătoare asupra sănătăţii omului şi animalelor

Roundup Ready. Denumirea de piaţă a cultivarelor tolerante la principiul activ erbicid glifosat, care posedă gena cp4 epsps de la Agrobacterium tulpina CP4.

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

S

Secvenţializarea ADN. Determinarea secvenţei nucleotidelor din ADN. A făcut obiectul  unei revoluţii odată cu comercializarea celei de a doua generaţii de tehnologii prin care pot fi secvenţializate miliarde de baze la fiecare citire. S-a acumulat astfel o cantitate foarte mare de date, care va creşte, în continuare, ca urmare a perfecţionării tehnologiilor din a doua generaţie  şi introducerii celei de a treia generaţii de metode.

Speciile reactive de oxigen  (reactive oxygen species = ROS).  Subproduse ale proceselor metabolice normale din celule, ce  se formează prin reducerea incompletă a oxigenului [radicalul anion superoxid (–O2 – ), peroxidul de hidrogen (H2O2), şi radicalii hidroxid (–OH)]. Stresul – seceta, salinitatea, temperaturile extreme  sau lumina puternică –  determină formarea ROS în exces.

Deoarece aceste specii de oxigen sunt foarte reactive, afectând principalele componente celulare, plantele şi-au “creat” mecanisme de eliminare a lor. Rolul principal în apărarea de stresul oxidativ îl au enzimele antioxidante, superoxid dismutazele (SOD), apoi ascorbat peroxidazele (APX), peroxidazele (POD), catalazele şi moleculele antioxidante cu greutate moleculară mică (acidul ascorbic, glutationul şi compuşi fenolici).

Răspunsul plantelor la stresul abiotic este determinat de mai mulţi factori, cum sunt genotipul şi stadiul lor de dezvoltare, ca şi durata, intensitatea, periodicitatea şi efectele aditive/sinergice  ale stresurilor multiple. La plante, stresul declanşează a gamă variată de răspunsuri, de la modificarea expresiei genelor şi a metabolismului celular la  schimbări ale ratei de creştere şi ale producţiei. Planta moare atunci când nu poate  face faţă stresurilor foarte severe. Prin transgeneză se poate ameliora toleranta plantelor la stresul abiotic, inclusiv la cel oxidativ.

Ameliorarea toleranţei plantelor cultivate la stresul oxidativ se încearcă prin supraexpresia genelor implicate în sinteza superoxid dismutazelor. Concret, o nouă strategie de ameliorare a productivităţii culturilor în condiţii de stres oxidativ prevede crearea unor plante transgenice la care este suprimată reglarea posttranscripţională a sintezei enzimelor antioxidante. Supraexprimarea unei gene mutante, insensibilă la reglarea posttranscripţională, a determinat acumularea unei cantităţi mari de superoxid dismutază şi o creştere a toleranţei la stresul oxidativ.

Stresul biotic. Acţiunea dăunătoare a organismelor vii – virusuri, bacterii, ciuperci, insecte dăunătoare – asupra plantelor.

Când sunt atacate de patogeni, plantele superioare pot avea diferite răspunsuri de apărare. Rãspunsuri care pot fi locale sau sitemice. Un răspuns local poate consta în:

• «sinuciderea» programată genetic a celulelor infectate, cunoscutã sub numele de răspuns de hipersensibilitate;

• consolidarea ţesuturilor, adică modificarea proprietăţilor mecanice ale pereţilor celulari, care devin bariere în calea patogenilor;

• producerea de metaboliţi secundari antimicrobieni, numiţi fitoalexine, la locul infecţiei.

Răspunsurile locale pot induce, la rândul lor, răspunsuri sistemice de durată, ce conferă plantelor rezistenţă la o gamă variată de patogeni. Răspunsurile la atacurile dăunătorilor sunt asemănătoare. Practic, semnalul care induce funcţionarea sistemului general de apărare poate consta în alterările la nivel celular provocate atât de patogeni, cât şi de dăunători.

Sulfonilurea. Erbicid care omoară plantele prin blocarea enzimei acetolactat sintaza (ALS), necesară pentru sinteza aminoacizilor valină, leucină şi izoleucină.

Această enzimă este codificată de gene nucleare. Gene care pot suferi mutaţii ce determină sinteza unor versiuni ale ei rezistente la unul sau la mai multe erbicide a căror ţintã este. În general, versiunile ALS rezistente la erbicidele sulfonilureice (imidazolinele şi triazolopirimidinele) se deosebesc de forma de tip sălbatic prin unul sau doi aminoacizi. Mutante ale genei care codifică  ALS au fost izolate la mai multe specii de plante. Gena mutantã csr1-1, izolatã de la Arabidopsis thaliana, a fost utilizatã mai ales ca marker de selecţie.

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

T

Tehnologia precizie EXZACT(TM) (EXZACT(TM) Precision Technology).Instrument de modificare ţintită a  genomului. Poate fi aplicată pentru cumularea mai multor gene, modificarea unor gene native sau eliminarea unor caractere nedorite.

A fost folosită pentru plasarea unei gene ce conferă rezistenţă la un erbicid într-un anumit loc în genom, într-o singură etapă. De exemplu,  gena IPK1, implicată în sinteza fitatului,  a fost înlocuită cu o genă ce conferă rezistenţă la un erbicid. În acest fel, a fost obţinut porumbul cu conţinut mic de fitat în boabe şi tolerant la acţiunea respectivului erbicid. Posibilitatea inserţiei unei gene cu mare precizie permite cumularea mai multor transgene într-un singur loc ţintit din genom. În acest fel se accelerează procesul de ‘trait stacking’, scurtându-se drumul spre comercializare al cultivarelor care posedă noi caractere. La canola,  tehnologia a fost folosită pentru a controla expresia unei gene native implicată într-o etapă cheie a biosintezei uleiului  şi a schimba profilul metabolic al ţesuturilor plantei.

Tehnologia minicromozomilor cromatinici. (Chromatins Mini-Chromosome technology). Tehnologie de ultimă generaţie prin care sunt proiectaţi şi transferaţi în celulele plantelor cromozomi autonomi, ce conferă însuşiri multigenice complexe. Aceşti mini-cromozomi pot fi folosiţi la orice plantă pentru a introduce simultan mai multe gene cu menţinerea controlului foarte precis al expresiei acestora. Tehnologia “Chromatins Mini-Chromosome” poate fi folosită pentru a transfera gene utile pentru agricultură, industria alimentară, farmaceutică, energetică, chimică.

Tehnologia recombinării situs-specifică (site-specific recombination technology). Presupune adoptarea unor sisteme de recombinare situs-specifice descrise la bacterii şi la ciuperci: Cre/lox de la fagul P1 de la E. coli; FLP/FRT de la plasmida 2µ  dinSaccharomyces cerevisiae; R-RS de la plasmida pSR1 din Zygosaccharomyces rouxii. Sisteme în care o singură enzimă- Cre, FLP şi, respectiv, R- acţionează la nivelul unei secvenţe ţintă specifice. Adică la nivelul lox, FRT, şi, respectiv, RS. Plantele transgenice sunt obţinute cu un vector ce conţine gena de interes, markerul şi două secvenţe care sunt situri de recunoaştere pentru recombinaza utilizată. Secvenţele-situri de recunoaştere, în orientare directă, flanchează markerul. Adică secvenţa care trebuie excizată. Printr-un al doilea ciclu de recombinare, este introdusă gena pentru recombinază. Plasată, şi ea, ca şi markerul ce trebuie eliminat, între secvenţele situs-specifice. Exprimarea acestei gene, prin producerea recombinazei, iniţiază reacţia de recombinare care duce la obţinerea plantelor transgenice libere de marker. S-a constatat însă că, la plante, expresia constitutivã a genei pentru recombinază determină aberaţii fenotipice. Prin urmare, s-a recurs fie la punerea acestei gene sub controlul unor promotori inductibili, fie la expresia ei tranzientă. La tutun şi Arabidopsis, plantele transgenice care produc recombinaza FLP au fost încrucişate cu plante transformate cu ADN-T, cu gena marker flancată de situsurile FRT. La toate cazurile analizate, s-a înregistrat excizia genei marker. Tot prin aplicarea acestui sistem s-a reuşit eliminarea genelor marker şi din plastide.

Pentru obţinerea porumbului Mavera cu conţinut sporit de lizină, în vectorul de transformare gena marker nptII a fost flancată de situsurile lox din sistemul de recombinare Cre-lox. După ce a fost selecţionat transformantul dorit, prin hibridarea fost introdusă în genomul acestuia  o genă cre. Recombinaza Cre a excizat  ADN care flanca lox, iar gena cre a fost eliminată prin segregare.

Toleranţă la salinitate. Suportarea schimbărilor metabolice induse de salinitatea excesivă şi reluarea creşterii şi dezvoltării normale atunci când acţiunea factorului de stres încetează. În funcţie de nivelul de toleranţă faţă de stresul salin, plantele glicofite se împart în trei grupe: foarte tolerante (orezul, sfecla, bumbacul etc), moderat tolerante (viţa de vie, grâul, porumbul, lucerna, cartoful, tomatele) şi sensibile (mazărea, majoritatea speciilor de pomi fructiferi). Salinitatea este unul dintre factorii importanţi care limitează creşterea plantelor cultivate. Se apreciază că, la nivel global, aproximativ 20% din suprafaţa irigată este afectată de salinitate. Excesul de sare din sol are efecte nocive asupra plantelor afectând osmoza, nutriţia, inhibând creşterea şi dezvoltarea, inducând modificări anatomice şi morfologice etc. În decursul evoluţiei, plantele au elaborat mai multe strategii de protecţie împotriva principalelor efecte ale salinităţii: pierderea apei din ţesuturi şi toxicitatea ionilor. Toleranţa la sare este corelată pozitiv cu capacitatea de osmoreglare prin acumularea în citoplasmă a unor compuşi numiţi osmoliţi, osmoprotectori sau substanţe solubile compatibile şi cu capacitatea de a reduce concentraţia de ioni în citoplasmă prin acumularea lor în vacuole. Proteinele şi, implicit, genele care condiţionează sinteza compuşilor cu rol osmoprotector sau sunt implicate în restabilirea homeostaziei ionilor sunt tot atâtea elemente determinante ale toleranţei la sare. Osmoprotectorii sunt:

• zaharurile (trehaloza, fructanul) şi zaharurile alcooli (manitolul, sorbitolul, pinitolul);

• aminoacizii (prolina) sau derivaţii unor aminoacizi (glicin betaina).

Toţi aceşti compuşi acţionează prin stabilizarea atât a membranelor, cât şi a structurilor cuaternare ale enzimelor şi proteinelor complexe. Pentru reducerea concentraţiei ionilor de sodiu din citoplasmă plantele au dezvoltat un alt mecanism. Un mecanism prin care fie elimină ionii din celulă, fie îi concentrează în vacuole. Celulele plantelor posedă vacuole mari, delimitate de membrane- structuri adecvate sechestrării ionilor. Acumularea ionilor de sodiu în vacuole este mediată de sisteme de transport ce necesită un input de energie fiindcă acţionează împotriva gradientului de concentraţie. Pompele vacuolare sunt acţionate de gradientul electrochimic de protoni creat de pompele de protoni (ATPaze şi pirofosfataze) localizate în membrana vacuolară. Plantele tolerante la salinitate fie au mai multe pompe de protoni, prin supraexpresia genelor care codifică aceste proteine, rezultând o cantitate mai mare de energie pentru transportorii secundari (Na+/H+ antiporter, Ca2+/H+ antiporter), fie au mai multe pompe antiporter, prin supraexpresia genelor care codifică respectivele proteine.

Există deja numeroase raportări ale ameliorării toleranţei plantelor la salinitate prin modificare genetică. Transgenele folosite pentru aceste modificări au fost izolate de la procariote, ca, de exemplu, Escherichia coli, eucariote unicelulare şi multicelulare, cum sunt Saccharomyces cerevisiae, halofite terestre, Mesembryanthemum crystallinum şi glicofite, printre care orezul, tomatele, Arabidopsis thaliana. Genele care codifică pompele din membrana vacuolară au fost izolate la multe specii de plante, inclusivArabidopsis thalianaOryza sativaAtriplex gmeliliBrassica napusBeta vulgarisGossypium hirsutum şi Hordeum vulgare. Aceste proteine sunt omoloage şi au funcţii similare.  Gena izolată de la Arabidopsis thaliana a fost supreaexprimată la mai multe specii de dicotiledonate, inclusivArabidopsis,  Lycopersion esculentum şi Brassica napus. Plantele transgenice astfel obţinute s-au dezvoltat normal, au produs fructe şi seminţe în condiţii de exces de salinitate (200 mM NaCl). Supraexprimarea genei care determină sinteza glicinbetainei în cloroplaste a permis plantelor transgenice de morcov să crească pe concentraţii de sare de 400 mM, pe care numai plantele halofite pot creşte. Supreaexpresia unor gene care codifică factori de transcripţie stres – inductibile poate să mărească toleranţa plantelor la secetă, la salinitate sau la temperatură scăzută. În prezent, nu se află în culturi comerciale plante tolerante la salinitate.

 

Trasabilitate. Posibilitatea de a urmări un produs pe parcursul întregului ciclu de producţie şi distribuţie. Regulile trasabilităţii diferă în funcţie de produs. În cazul unui produs care constă dintr-un OMG sau care conţine OMG (seminţe, amestec de seminţe), trebuie transmise în scris celui care îl primeşte următoarele informaţii:

• faptul că produsul constă dintr-un OMG sau conţine un OMG;

• codul unic de identificare al OMG în cauză.

În cazul unui produs care constă dintr-un amestec de OMG sau conţine un amestec de OMG şi urmează să fie utilizat exclusiv şi direct ca aliment, ca furaj ori este destinat procesării, informaţia referitoare la codul unic trebuie înlocuită printr-o declaraţie de utilizare. Declaraţie la care se anexează lista codurilor de identificare ale tuturor OMG incluse în amestec.

În cazul unui produs obţinut din OMG (pastă de tomate, mălai etc.), trebuie transmise în scris destinatarului următoarele informaţii:

• fiecare ingredient al său care este produs din OMG:

• dacă este vorba de un furaj, fiecare material din compoziţia lui sau fiecare aditiv care este produs din OMG;

• dacă este vorba de un produs ale cărui ingrediente nu sunt menţionate, pur şi simplu, faptul că este obţinut din OMG.

Operatorii trebuie să păstreze informaţiile referitoare la fiecare tranzacţie timp de 5 ani şi să îi poată identifica atât pe cei de la care au primit cât şi pe cei cărora le-au furnizat asemenea produse. Toate aceste informaţii trebuie puse la dispoziţia autorităţilor publice, la cerere.

Cerinţele de trasabilitate nu se aplică:

• produselor convenţionale care conţin urme de OMG a căror pondere nu depăşeşte 0,9%, cu condiţia ca prezenţa acestui material străin să fie întâmplătoare şi inevitabilă din punct de vedere tehnic;

• produselor obţinute din animale hrănite cu furaje produse din plante modificate genetic sau tratate cu medicamente obţinute din organisme modificate genetic.

Transgenă Genă transferată şi încorporată într-un genom receptor.

Transgeneză. Transferul uneia sau mai multor gene străine într-un microorganism, plantă sau într-un animal pentru a-i conferi un nou caracter. De exemplu, în cazul plantelor, rezistenţa la atacurile unei insecte dăunătoare, dacă gena transferată codifică o proteină insecticid.

Transferul ADN via sistemul Agrobacterim. Cel mai folosit sistem de transfer al genelor la plante. Transformarea mediată de Agrobacterium este asociată unui protocol de cultură in vitro a ţesuturilor vegetale. Practic, materialul vegetal este inoculat cuAgrobacterium prin imersie într-o suspensie bacteriană, după care este cocultivat o perioadă de timp pe medii de cultură artificiale, in vitro. Pentru ca Agrobacterium să constituie un sistem eficient de transfer al genelor la plante trebuie să existe compatibilitate  între tulpina bacteriană şi specia/genotipul la care se face transformarea. De asemenea, trebuie aplicată o presiune selectivă în favoarea celulelor transformate, din care să fie apoi regenerate plante.  Eficienţa procesului de transfer al genelor, evaluată prin numărul de plante transgenice obţinute, este influenţată de genotip, tipul de explant, tulpina de Agrobacterium, tipul de vector, condiţiile de cultură. În rezumat, indiferent de specie, etapele unui protocol de transformare cu sistemul cu vector binar Agrobacteriumsunt: (1) incubarea ţesutului vegetal în suspensia bacteriană; (2) cocultura ţesutului vegetal cu bacteria; (3) selecţia celulelor transformate pe medii de cultură care conţin două antibiotice (unul pentru eliminarea bacteriei şi altul pentru eliminarea celulelor netransformate); (4) regenerarea plantelor.

Transferul orizontal de gene. Transferul materialului genetic de la un organism la altul care se produce în natură fără să se recurgă la reproducere sau la intervenţia omului. Materialul genetic provenit de la donor trece prin membranele celulare şi se integrează în genomul organismului receptor. Organism care poate să fi sau să nu fie înrudit cu organismul donor. În afara conjugării, transformării şi transducţiei, în natură mai există şi alte mecanisme de preluare a ADN şi ARN. Secvenţializarea unui număr mare de genomuri virale, genomuri pro – şi eucariote a evidenţiat faptul că transferul orizontal de gene este o componentă importantă în evoluţia, practic, a tuturor organismelor. Cele mai multe transferuri de gene între organisme eucariote multicelulare şi alte organisme s-au produs însă extrem de rar, la intervale de milioane de ani. Şi aceasta în pofida cantităţii mari de material genetic existente în organismele vii şi în mediul extern. În sol, în apă, în dejecţii sau chiar în hrana procesată. Numai anumite tipuri de transfer orizontal  au loc destul de des pentru a fi observate. Cel mai adesea,  acestea implică transmiterea genelor prin intermediul virusurilor sau al elementelor genetice mobile.

În deceniul al optulea al secolului trecut, transferul orizontal al genelor a devenit un motiv public de îngrijorare din cauza riscului răspândirii naturale a genelor de rezistenţă la antibiotice la bacteriile patogene. Mai recent, introducerea plantelor modificate genetic în culturi comerciale a generat teama că transferul orizontal de gene de la acestea ar putea avea efecte dăunătoare. Concret, transferul orizontal al unei gene de la un organism modificat genetic ar putea conferi altui organism un nou caracter, care ar putea afecta sănătatea omului şi/sau mediul.

Pe baza dovezilor ştiinţifice actuale  se apreciază că riscurile pentru sănătatea omului şi/sau pentru mediu asociate unui eventual transfer orizontal de gene de la plantele modificate genetic la alte organisme sunt neglijabile din cauza că asemenea evenimente sunt extrem de rare comparativ cu frecvenţa cazurilor de transfer orizontal al  genelor care se produc în natură; probabilitatea ca un astfel de eveniment să confere vreun avantaj selectiv organismului receptor este foarte redusă.

Transformare (transformation). Procesul prin care sunt introduse gene clonate într-un organism. Genele transferate, numite transgene, se integrează în genom la întâmplare, într-un număr variabil de copii, prin recombinare neomoloagă. Acest fapt poate determina efecte de poziţie (ca silenţierea transgenelor) şi mutaţii neintenţionate ale genelor la locul integrării. Prin urmare, ar fi deosebit de  avantajos dacă integrarea ar putea fi direcţionată spre un locus specific.

Transformare direcţionată (gene-targeting). Transferul şi integrarea transgenei într-un anumit loc în genom prin aplicarea mai multor tehnologii.

Transformarea in planta. Metodă de transformare prin care se evită regenerarea in vitro. Presupune inocularea meristemelor apicale sau axilare cu o suspensie deAgrobacterium. La Arabidopsis, pentru transformarea eficientă cu Agrobacterium au fost folosite infiltrarea suspensiei în vacuum şi imersia florală. În cazul infiltrării organelor generative (imersia florală), se parcurg următoarele etape:  imersiunea florilor în suspensia bacteriană (cu sau fără vacuum); menţinerea plantelor în condiţii de umiditate ridicată (o săptămână); colectarea seminţelor şi selectarea transformanţilor. Mai pot fi inoculate şi meristemele apicale embrionare ale semințelor îmbibate cu apă (orez, grâu).

Transformare genetică (genetic transformation) sau transgeneză (transgenesis) Modificarea genetică a unei plante, numită receptor, cu una sau mai multe gene de la orice alt organism, numit donor. Inclusiv de la plante, care pot fi şi sexual compatibile cu planta receptor.  Informaţia genetică folosită pentru modificare poate include secvențe de origini foarte diferite, combinații artificiale  ale secvențelor care codifică cu secvențe reglatoare, ca, de exemplu, promotorul oricărei alte gene, sau gene sintetice.

Transformare/transfer multigenic (multigene transfer / transformation). Introducerea simultană a câtorva sau chiar a mai multor transgene într-o plantă.

Transformare secvenţială (sequential transformation). Transformarea liniilor transgenice cu alte transgene.

TREUS™. Denumirea de piaţă a cultivarelor de soia originare din evenimentul de transformare DP-3Ř5423-1 (DP-305423), în ale căror seminţe acidul oleic are o pondere foarte mare, iar acizii graşi polinesaturaţi (linoleic şi linolenic) au o pondere foarte mică. Pentru modificarea ponderilor diferiţilor acizi graşi din uleiul de soia, a fost aplicată tehnologia de silenţiere a unei gene endogene.

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

U

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

V

Vitamine. Substanţe organice esenţiale, pe care mamiferele le iau din hrană. În general, sunt cofactori ai unor enzime specifice care catalizează  reacţii implicate în producerea de energie. Unele sunt hidrosolubile (complexul B, C), altele sunt liposolubile (A,D, E, K). Carenţa lor provoacă boli caracteristice: hipovitaminoze şi avitaminoze. Puţine dintre ele pot produce însă hipervitaminoze (de exemplu, vitamina D). Uneori sunt ingerate ca provitamine şi sunt active în anumite combinaţii.

Vitamina A.  Oricare dintre compuşii chimici înrudiţi cu retinolul. Este precursorul pigmentului vizual. Oamenii pot sintetiza vitamina A dacă dieta conţine molecula precursor ß- caroten, sau provitamina A, un pigment care se găseşte în multe plante nu însă şi în seminţele cerealelor. Din aceastã cauzã, la populaţiile în a căror dietă predomină seminţele, care consumă în cantităţi foarte mici fructe, legume şi produse de origine animală, deficitul de vitamina A este foarte  frecvent şi are urmări grave. Aceste populaţii sunt răspândite în India, Asia de Sud – Est şi Africa. Vitamina A este reputată pentru rolul său crucial în funcţionarea normală a ochiului. Carotenoizii, cum sunt  licopenul şi β -carotenul (provitamina A), reduc riscul apariţiei unor boli cronice (bolile coronariene ale inimii), unor cancere (de exemplu, la nivelul prostatei) şi a degenerării maculare determinate de îmbătrânire. Un deficit accentuat şi de durată duce la diminuarea acuităţii vizuale nocturne şi, în final, la xeroftalmie şi la orbire.

 

Pentru modificarea genetică a conţinutului de precursori ai vitaminei A al plantelor cultivate au fost folosite gene provenite atât de la specii vegetale cât şi de la bacterii. La alegerea subiecţilor modificării s-a ţinut cont şi de faptul că vitamina A este solubilă în grăsimi. Prin urmare, unele plante oleaginoase au fost modificate genetic pentru a produce uleiuri al căror consum să asigure doza zilnică de vitamina A recomandată. Expresia unei gene pentru fitoen sintază în plante de rapiţă a determinat creşterea ratei sintezei carotenoizilor de 50 de ori. Mai precis, uleiul produs de rapiţa astfel transformată conţine 2000 µg de carotenoizi/ gram. În timp ce uleiul de palmier – cea mai bogată sursă naturală de precursori ai vitaminei A – conţine doar 600 µg/gram. O singură linguriţă de ulei de rapiţă modificată cu gena pentru fitoen sintază asigură 66% din doza zilnică de vitamina A necesară organismului uman.

În India, uleiul din muştar este folosit pentru gătit. Prin urmare, tehnologia folosită pentru transformarea rapiţei într-un producător de ulei cu conţinut mare de beta-caroten a fost aplicatã şi la muştar.

Orezul, alimentul de subzistenţă în zone mari de pe glob, nu conţine beta-caroten în endosperm. În consecinţă, a fost obţinut un soi de orez care include trei transgene ce codificã enzimele necesare sintezei unei cantităţi de beta-caroten suficiente pentru asigurarea necesarului zilnic de vitamina A: genele pentru fitoen sintază şi licopen beta-ciclază, provenite de la narcisă, şi gena pentru caroten desaturază, izolată de la bacteria Erwiniauredovora. Primele două gene au fost puse sub controlul unui promotor de la gena glutelinei (un subgrup de substanţe proteice din grupa glutenului), care asigură expresia endosperm specifică. Orezul care sintetiza beta – caroten avea boabele de culoare galbenă şi a fost numit „orezul auriu”. La cele mai valoroase linii, seminţele sintetizau  >1.5 mg de beta-caroten per gram greutate uscată. Ulterior, au fost  obţinute alte varietăţi de orez auriu, care conţineau două enzime recombinate (fitoen sintază de la narcisă şi fitoen desaturaza de la Erwinia), şi, recent, a fost creată varietatea de  „orez auriu II”, în care gena pentru fitoen sintaza de la narcisă a fost înlocuită cu  omoloaga ei de la porumb, mult mai eficientă, ceea ce a determinat creşterea de 23 de ori a conţinutului de beta – caroten (peste 37 mg /g) . Progrese asemănătoare au fost făcute şi la alte specii. Printre acestea, „cartoful auriu”, „conopida oranj”, morcovul cu conţinut sporit de beta caroten în rădăcini (morcovul BetaSweet® conţine cu 50% mai mult beta – caroten decât morcovul normal) şi tomatele cu calea metabolică de sinteză a beta –  carotenului transferată în plastide.

Cartoful auriu, la care au fost transferate genele pentru fitoen sintaza, fitoen desaturaza şi licopen β ciclaza de la Erwinia herbicola, sintetizează 114 μg de  carotenoizi/gram greutate uscata şi 47μg de β-caroten /gram greutate uscata. Acest cartof conţine suficient β – caroten pentru a furniza 50% din doza zilnică necesară unui om în 250 de grame. Rata conversiei β – carotenului în retinol: 6:1.

Vitamina E. Denumirea atribuită unui număr de opt compuşi naturali cu activitate antioxidantă, care mai sunt numiţi şi tocoli. Cei opt compuşi pot fi împărţiţii în două clase distincte, tocoferoli şi tocotrienoli, cu structuri asemănătoare. Ambele clase au câte patru derivaţi alfa, beta, gama şi delta, care se deosebesc între ei prin numãrul şi localizarea grupărilor metil. Dintre cele 8 forme diferite ale vitaminei E, alfa-tocoferolul este cea mai activă. De asemenea, este şi cea mai rapid reţinută de organism, datorită legării preferenţiale de proteina de transfer a alfa-tocoferolului din ficat.

Vitamina E este liposolubilă, iar in organisme previne oxidarea şi polimerizarea acizilor graşi nesaturaţi. Dacă se consumă zilnic (22.5 I.U. sau 15 -30 mg – α-tocoferol) scade riscul producerii bolilor cardiovasculare, se ameliorează funcţiile imunitare, se încetinesc o serie de procese degenerative asociate cu îmbătrânirea, cum sunt cataractele, artritele şi bolile sistemului nervos.

Plantele sunt singurele organisme care produc tocoferoli. Seminţele plantelor oleaginoase sunt cea mai bogată sursă de vitamina E. Ele furnizează, în funcţie de specie, între 330 şi 2000 µg de vitamina E per gram de ulei. Din păcate, multe plante oleaginoase acumulează în ulei gama-tocoferol, care este inferior alfa–tocoferolului în privinţa activităţii biologice. Ţesuturile verzi produc numai 20-50 µg de tocol/ gram, dar acesta este constituit aproape în exclusivitate din alfa–tocoferol. Nivelurile activităţii vitaminei E pot fi crescute fie prin producerea unor cantităţi mai mari, fie prin modificarea compoziţiei de aşa manieră încât sã predomine alfa–tocoferolul.

Uleiurile din seminţele plantelor, care sunt principala sursă de vitamina E, conţin mai mult  gama – tocoferol  din cauza  nivelului scăzut al enzimei gama -tocoferol metil transferaza (γ -TMT), care metileză  gama – tocoferolul în alfa- tocoferol. La Arabidopsis thaliana, a fost supraexprimată gena care codifică enzima gama-tocoferol metil transferaza (γ-TMT), ce catalizeazã conversia gama – tocoferol în alfa-tocoferol, forma cea mai activă biologic. Uleiul obţinut de la plantele transformate a conţinut de nouă ori mai mult alfa-tocoferol decât uleiul plantelor netransformate, în timp ce conţinutul total de tocoferol a fost acelaşi la toate plantele. Transformate sau netransformate.

Supraexpresia genelor de la Arabidopsis thaliana, care codifică enzimele 2-metill-6-fitil benzoquinol  metilltransferaza şi γ-TMT în seminţele de soia a determinat o creştere de cinci ori a producţiei de vitamina E. Seminţele de soia convenţională, ca şi seminţele altor plante oleaginoase, nu acumulează alfa-tocoferol, cea mai activă formă a vitaminei E, ci diferite alte forme. Pentru a preveni producerea unor boli de inimã, se recomandă administrarea unei doze minime de 100 UI (unităţi internaţionale) de vitaminã E. Patru linguriţe de ulei de soia convenţională conţin numai 13 UI de vitamina E. În schimb, patru linguriţe de ulei produs de liniile de soia care supraexprimă cele douã metil transferaze conţin 65 UI de vitamina E.

Trei vitamine sunt acumulate în cantităţi mult mai mari în endospermul unui anumit porumb transgenic decât în endospermul unui porumb convenţional. Mai precis, boabele porumbului transgenic conţin de de 169 de ori mai mult beta caroten, de 6 ori mai mult ascorbat şi de 2 ori mai mult folat decât boabele porumbului convenţional. Iar aceste niveluri au rămas stabile în decursul mai multe generaţii.

 

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVXYZ

X

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

Y

YieldGard. Denumirea de piaţă a porumbului care exprimă gena cry1Ab, ce conferă protecţie faţă de sfredelitorul european al tulpinilor (Ostrinia nubilalis).

 

YieldGard Plus. Denumirea de piaţă a porumbului care exprimă gena cry1Ab,  ce conferă protecţie faţă de sfredelitorul european al tulpinilor, şi gena cry3Bb1, ce asigură protecţia faţă de viermele rădăcinilor (Diabrotica virgifera).

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

Z

 

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z

 

Leave a comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *