A biotecnologia já é uma especialidade por demais conhecida dos nossos produtores, usando da engenharia genética para transformar plantas e animais. Já a biologia sintética é talvez uma novidade para muitos e aqui vamos explorar um pouco esses conceitos e exemplificar seu uso para fins de progressos na agropecuária.

Na engenharia genética trabalha-se com um gene de interesse isolado de uma planta, bactéria ou outro microrganismo que, ao ser introduzido no organismo de interesse, faz dele um transgênico, expressando a caraterística introduzida, como a resistência a um herbicida ou a um patógeno. É o caso da soja transgênica resistente ao herbicida glifosato ou o feijão transgênico resistente ao vírus do mosaico dourado.

Diferentemente da engenharia genética, a biologia sintética trabalha com um cassete de genes que podem conter informações completamente novas, ausentes na espécie de interesse e não existentes na natureza. Com isso, ocorre o redesenho do organismo, visando à criação de “máquinas genéticas” que possuem novas propriedades e funcionamento maximizado, pois genes não essenciais para a determinada função de interesse são excluídos.

Claro que essa manipulação genética gera questões de natureza ética e dúvidas, mas a ciência avança a despeito das discussões em andamento, sempre na busca de soluções cada vez mais direcionadas e pontuais, tanto na medicina como na agricultura. O consumidor se preocupa com a segurança dos produtos geneticamente modificados, por isso,  é importante ressaltar que em 20 anos de uso em todo o mundo, pessoas de 50 países consumiram alimentos transgênicos em larga escala sem nunca apresentar quaisquer alterações de saúde.

Não existem tampouco quaisquer registros de impactos negativos ao meio ambiente. Isso porque antes de chegar ao consumidor, todo transgênico é exaustivamente analisado por meio de rígidos testes de laboratório e de campo e o Brasil tem um arcabouço legal dos mais rigorosos no mundo.

Sem dúvida existem riscos potenciais e, por isso, é necessário que ocorra amplo debate envolvendo toda a sociedade para implantação de normas, visando assegurar a preservação do meio ambiente e o uso adequado e pacífico das tecnologias geradas pela biologia sintética.

Um dos conceitos intrínseco à biologia sintética é o Design-Build-Test-Learn Cycle (desenho, construção, teste, aprendizado do ciclo) – DBTL, usado na engenharia de sistemas biológicos. O ciclo começa com o design do projeto, onde princípios de engenharia são usados para especificar e modelar a função pretendida do sistema biológico. Em seguida, passa-se para a construção (build), onde a sequência de DNA desejada que vai induzir a produção das substâncias pretendidas é construída e introduzida em um chassi, frequentemente o organismo alvo. O sistema é então testado (test) e analisado (learn) para se chegar ao modelo definitivo, sendo, às vezes, necessários vários ciclos de DBTL.

A capacidade de projetar e construir seres vivos está se tornando uma realidade e irá alterar a forma como interagimos com nosso meio ambiente. Bactérias modificadas são desenvolvidas para detectar câncer ou usadas na área terapêutica. A construção e otimização de caminhos metabólicos sintéticos têm sido usadas como estratégias de sucesso para obtenção de fármacos e materiais por via biológica.

Na área de bioenergia, organismos modificados são usados para otimizar a conversão de biomassa para produção de biocombustíveis. Na biologia e agronomia, dois grupos de pesquisa envolvidos nos sistemas de resposta a estresses bióticos e abióticos e de reprogramação de redes de sinalizações celulares, pretendem produzir plantas com novos mecanismos de defesa que não existem na natureza e, com isso, produzir com grande sucesso, plantas tolerantes a estresses bióticos e abióticos.

O uso de tecnologias disponíveis, tanto na biotecnologia como na biologia sintética, possibilitará o desenho de novas vias metabólicas, criar novas características fisiológicas, modelar o controle do desenvolvimento de plantas, além de criar e redesenhar genomas.
As possibilidades são fascinantes, mas o bom senso deve prevalecer e, por essa razão, o conhecimento e debate são tão importantes. Ficou curioso? Há muita informação disponível na internet, mas deixe-nos saber se querem mais informação. Dê seu feedback no site da Unipasto, clicando aqui.