Em formação

Uma planta anual poderia ser geneticamente modificada para ser perene?


Minhas cebolinhas, aspargos, orégãos e ruibarbo voltam todos os anos como um relógio. Suponha que eu queira que meu bok choy participe da festa - há um "Vejo você no próximo ano!" gene que pode ser modificado para ser ativado como minha cebolinha resistente, ou é mais complicado do que isso?


Pesquisadores da Universidade de Ghent descobriram que a regulação negativa das proteínas CONSTANS 1 (SOC1) e FRUITFULL (FUL) levam ao desenvolvimento de muitas características perenes em plantas anuais (no estudo Arabidopsis thaliana é usado) (referência).

O gene CONSTANS controla a floração em Arabidopsis thaliana (referência).

FRUITFULL (FUL) é um gene MADS box que atua precocemente no controle do tempo de floração, identidade do meristema e morfologia da folha caulinar e posteriormente no desenvolvimento do carpelo e do fruto em Arabidopsis thaliana (referência).

O processo é complicado e muitos genes precisariam ser manipulados, mas essa pesquisa prova que é possível. Outro artigo de interesse.


Flower Power: a modificação genética pode impulsionar amplamente a captura de carbono e a capacidade de bioenergia das plantas

Uma nova revisão resume as opções para aumentar o sequestro global de carbono pela flora e especula que plantações e árvores geneticamente modificadas poderiam melhorar o processo, prendendo gigatoneladas do gás de efeito estufa, bem como aumentando a produção de bioenergia

As atividades humanas atualmente adicionam cerca de nove gigatoneladas de carbono à atmosfera anualmente. Organismos fotossintéticos na terra e no oceano absorvem cerca de cinco desses gigatoneladas por meio da absorção natural de CO2, deixando para os humanos a tarefa de lidar com o resto. Mas não importa quanto carbono exista, capturá-lo e impedi-lo de reentrar na atmosfera é um imenso desafio de engenharia, mesmo a melhor tecnologia de hoje é muito menos eficaz do que a fotossíntese na captura de carbono atmosférico.

Uma nova análise publicada na edição de outubro da Biociências sugere que até 2050 os humanos poderiam compensar entre cinco e oito gigatoneladas do carbono emitido anualmente pelo cultivo de plantas e árvores otimizadas por meio de engenharia genética para produção de combustível e sequestro de carbono.

As safras de bioenergia representam uma oportunidade para mitigar o dióxido de carbono atmosférico de duas maneiras distintas, diz o autor principal Christer Jansson, um cientista sênior da Divisão de Ciências da Terra do Lawrence Berkeley National Laboratory. Primeiro, eles são uma fonte de energia neutra em carbono que poderia compensar a queima de combustíveis fósseis. Em segundo lugar, “se forem o tipo certo de plantas, têm a chance de transferir muito carbono para o subsolo para sequestro de longo prazo”, diz ele.

As plantas absorvem CO2 e armazenam carbono em suas biomassas. O carbono pode ficar por décadas ou séculos nas folhas, caules, ramos, sementes e flores acima do solo, enquanto o carbono alocado para sistemas radiculares subterrâneos tem mais probabilidade de ser transferido para o solo, onde pode ficar sequestrado por milênios. Portanto, uma planta de bioenergia ideal produziria muita biomassa acima do solo para combustível, bem como teria um sistema radicular extenso. Pesquisas preliminares indicam que abordagens de engenharia genética podem ser empregadas para aprimorar essas duas características.

Usar a modificação genética para aumentar a fotossíntese e, portanto, a produção de biomassa é uma abordagem realista, diz Stephen P. Long, professor de ciências agrícolas da Universidade de Illinois em Urbana & ndashChampaign que não fez parte do estudo. Long observa que as plantas transgênicas de tabaco, com modificações simples aplicáveis ​​também a outras plantas, já se mostraram mais produtivas. "Estamos em uma posição em que certamente sabemos o suficiente para podermos projetar algumas dessas mudanças", diz ele.

Enquanto isso, com relação ao problema de persuadir as plantas a alocar mais carbono em seus sistemas radiculares, Jansson diz que uma diferença importante entre plantas perenes e anuais é um bom lugar para começar. “Os anuais são mais eficientes do que os anuais na ocultação de carbono no subsolo”, diz ele. Isso porque as plantas anuais, que constituem a maior parte das safras de alimentos do mundo, gastam muito mais energia produzindo sementes, caules e folhas do que para construir seus sistemas radiculares. Por outro lado, perenes como switchgrass e Miscanthus têm sistemas de raízes mais extensos e são necessários porque permanecem dormentes por parte do ano e então devem crescer novamente desde suas raízes.

Embora possa ser empolgante imaginar uma bioenergia ou cultura alimentar que produza grande quantidade de biomassa acima do solo e tenha grandes sistemas de raízes sequestrantes de carbono, a pesquisa para saber se esse objetivo é realista ainda está em seus estágios iniciais. "A perenialidade é um traço complexo", diz Jansson. Ele sugere que pode acabar sendo mais fácil modificar as plantas perenes para que possuam características semelhantes às do ano desejáveis, ao contrário do contrário - mas é muito cedo para dizer.

A curto prazo, Jansson está confiante de que a ciência pode modificar as plantas para que sejam mais resistentes à seca e tolerantes ao sal. As safras que poderiam ser mantidas com salmoura ou água salobra, como águas residuais industriais ou água do mar, ajudariam a preservar o abastecimento de água doce. “Estas são características importantes que precisam ser introduzidas nas culturas de alimentos e bioenergia”, diz Jansson, acrescentando que “veremos isso mais cedo” do que fotossíntese melhorada ou perenes com características anuais e / ou vice-versa.

Os autores enfatizam que a engenharia genética não deve ser vista como uma panaceia, mas sim como parte de um esforço maior de melhoramento. Além disso, Jansson diz: & quotUm problema é que os diferentes aspectos que mencionamos & mdash aumentam a fotossíntese, melhoram o rendimento da colheita de bioenergia e colocam mais carbono nos sistemas radiculares & mdashare altamente interligados e, portanto, não necessariamente aditivos. & Quot. Poderia ser, por exemplo, uma modificação de um planta para criar mais raízes tira a produção de biomassa acima do solo. Novamente, a pesquisa nesta área é muito preliminar para dizer.

Allison Thomson, que estuda as mudanças climáticas e o uso da terra no Joint Global Change Research Institute em College Park, Maryland, também expressou a necessidade de cautela ao interpretar as projeções do estudo. Eles são valiosos em princípio, diz ela, mas também com base em muitas suposições sobre as condições econômicas futuras, a disponibilidade de terras e o tamanho do papel da bioenergia em uma estratégia energética futura mais ampla. Por exemplo, ela diz, & quotyou você não pode realmente dizer quanta bioenergia vamos usar se você não considerar outras fontes de energia disponíveis e quanto elas emitem. & Quot Além disso, ela aponta, se há um preço ou não pois o carbono, que é difícil de contabilizar neste ponto, terá uma grande influência nos cenários futuros de energia.

Também é importante considerar as questões potenciais de uso da terra relacionadas ao aumento da demanda por alimentos. & quotQuando modelamos, essa é a única exigência que você não pode ignorar & quot, diz Thomson. & quotAs pessoas querem comer antes de quererem bioenergia. & quot

Além de todas as incógnitas, também existe uma política regulatória em relação aos organismos geneticamente modificados, que impõe altos custos de conformidade, tornando difícil avaliar se as ideias discutidas no artigo são factíveis, Long diz: & quotO gargalo e amortecedor de tudo isso é realmente, 'Como você distribui os transgênicos e atende a todos os requisitos e custos regulatórios?' & quot


Políticas de tolerância zero para contaminação OGM & # 8220 & # 8221 prejudicam os agricultores orgânicos e convencionais

Antes de 2010, Steve Marsh e Michael Baxter eram apenas amigos e vizinhos que cultivavam perto de Kojonup, no oeste da Austrália. Mas em 2010, a Baxter decidiu plantar canola geneticamente modificada. Marsh era um fazendeiro orgânico. Não demorou muito para que Marsh processasse Baxter por polinização cruzada - o que Marsh e a comunidade orgânica da Austrália alegaram ser a "contaminação" de sua colheita.

O tribunal rejeitou as reivindicações da Marsh & # 8217s, afirmando que Marsh não foi vitimado por Baxter, mas pelas regras rigorosas estabelecidas pela organização orgânica & # 8217s que ele voluntariamente concordou.

Se os dois vizinhos conseguiram cultivar lado a lado no passado, por que a fazenda orgânica de Marsh não poderia coexistir com as safras geneticamente modificadas de Baxter? Afinal, o fluxo gênico ocorre em todas as culturas - sejam geneticamente modificadas ou não - e geralmente não é considerado um problema, a menos que a cultura esteja sendo cultivada para semente e não para consumo.

Mas a indústria orgânica da Austrália, que é regulamentada pela National Association for Sustainable Agriculture (NASAA), tem uma política de tolerância zero para qualquer presença de sementes geneticamente modificadas. O Departamento de Agricultura dos Estados Unidos, por outro lado, não descertifica automaticamente os produtores orgânicos se for descoberto que o fluxo gênico ocorreu a partir de uma safra OGM de um vizinho.

A União Europeia tem um limite de 0,9 por cento para a presença de conteúdo OGM que ainda pode ser rotulado como orgânico.

Miguel A. Altieri, professor de agroecologia da Universidade da Califórnia, Berkeley, argumentou que as safras transgênicas não são compatíveis com a agroecologia, o guarda-chuva científico mais amplo que inclui as práticas de agricultura orgânica. Culturas geneticamente modificadas reduzem a biodiversidade, aumentam a intensificação agrícola e ameaçam a pureza dos produtos orgânicos, escreveu ele:

A menos que regiões inteiras sejam declaradas livres de agricultura GM, o desenvolvimento de sistemas distintos de agricultura (GM e não GM) será impossível, pois a agricultura GM surge às custas de todas as outras formas de produção.

Peter Raven, o presidente emérito do Jardim Botânico do Missouri e um dos principais defensores da biodiversidade, abordou o que ele afirma ser um mito de que a tecnologia GM e a agroecologia necessariamente entram em conflito:

Em suma, a aplicação da tecnologia GM para o melhoramento de safras não limita, por si só, a diversidade geral das safras, ao passo que o desenvolvimento da agricultura moderna, na qual certas cepas geneticamente definidas são cultivadas em áreas extensas e outras cepas que foram cultivado localmente mais cedo pode desaparecer. A preservação da diversidade genética nas lavouras é importante e de interesse geral, mas o surgimento das lavouras GM não causou o problema nem avançou sua disseminação.

Ele explicou que o impacto dos OGMs na biodiversidade foi “neutro na rede”. Em vez disso, ele enfatizou o impacto da agricultura moderna, que planta a mesma safra em grandes extensões de terra. A agricultura menos intensiva em campos menores tem mais biodiversidade nessa área.

No entanto, a tecnologia separada da agricultura moderna traz algumas promessas para melhorar a biodiversidade, disse ele. A alta produtividade possível com OGMs poderia beneficiar a biodiversidade, limitando a produção agrícola a parcelas menores de terra. Além disso, descobriu-se que os campos plantados com safras Bt, que geralmente levam a um menor uso de pesticidas, têm mais invertebrados do que aqueles plantados com safras não transgênicas.

No entanto, Altieri sustentou que a coexistência é um mito porque a movimentação dos transgenes é quase certa. “É improvável que os transgenes possam ser retraídos depois de escaparem, portanto, o dano à pureza das sementes não transgênicas é permanente”, disse ele.

Ainda assim, Raven sugere que a distinção entre sementes orgânicas “puras” e sementes OGM é falsa, dizendo que toda agricultura é “antinatural”. O fluxo gênico existe desde que os humanos começaram a cultivar plantas, e a hibridização entre as plantações e seus parentes selvagens ou com ervas daninhas levou a plantações mais desejáveis, disse ele. Ele deu um exemplo:

… Na origem do milho (Zea mays), retrocruzamentos repetidos e seleção de plantas com características melhoradas de parentes selvagens ... facilitou a montagem das características do milho moderno ao longo de um período de talvez 7.000 anos no sul do México ... A diversidade de cepas locais, raças terrestres, de milho no México e em outro lugar tem muito a ver com a recombinação dessas características após a hibridização do tipo discutido.

Raven sugeriu que a remoção da barreira entre o orgânico e o OGM no USDA acelera os traços desejáveis ​​nas safras, que seriam preferíveis para aqueles que defendem a agricultura sustentável.

Ele explicou ainda que a transferência de genes ocorre de forma diferente para diferentes espécies. Para nozes, pinheiros, milho ou sorgo, o vento transporta o pólen, aumentando a distância na qual os genes podem se misturar. Para o trigo, a cevada e a soja autopolinizáveis, apenas uma pequena quantidade de pólen é transportada pelo vento. Para outras espécies, como árvores frutíferas, bagas e canola, os insetos carregam o pólen de uma flor para outra, de modo que o fluxo gênico depende da natureza do inseto polinizador.

A deriva de pesticidas é inevitável. Na verdade, de 10 a 35% do pesticida aplicado com equipamento de aplicação terrestre erra a área-alvo com aeronaves, 50% a 75% do pesticida aplicado erra a área-alvo. Claramente, os danos causados ​​pela deriva, a exposição humana e a contaminação generalizada são inerentes ao processo de aplicação de pesticidas e expõem o fato de que a agricultura convencional não é compatível com a agricultura orgânica.

No entanto, historicamente, diferentes tipos de práticas agrícolas coexistiram, pois os agricultores simplesmente trabalharam com seus vizinhos para minimizar o impacto. Existem práticas para limitar a polinização cruzada. Por exemplo, agricultores vizinhos com abordagens diferentes podem praticar a separação espacial dos campos, datas de plantio escalonadas ou variedades de plantio que não são sexualmente compatíveis.

Claro, é complicado porque a deriva de pesticidas e o movimento de transgenes por meio da polinização cruzada são possíveis e podem ameaçar a certificação orgânica ou a aceitação para venda em regiões avessas a OGM, como Europa ou Ásia.

Mas a situação na Austrália é diferente porque a política de tolerância zero da NASAA pune os produtores orgânicos por qualquer presença de plantas geneticamente modificadas em suas fazendas.

Parte da canola resistente ao glifosato de Baxter explodiu na fazenda de Marsh. A Marsh não faz plantações que sejam parentes próximos da canola, então nenhum cruzamento ocorreu. No entanto, oito mudas de canola brotaram e posteriormente eliminadas. Apesar da óbvia falta de dano real, a NASAA cancelou a certificação das terras de Marsh por três anos.

Marsh processou Baxter pela perda de valor, uma vez que ele não podia vender suas safras como orgânicas. Ele também pediu que Baxter fosse proibido de plantar qualquer safra de OGM no futuro.

Em maio passado, a Suprema Corte da Austrália Ocidental concluiu que Baxter não fez nada de errado e que as perdas que Marsh experimentou foram causadas pela política de tolerância zero da NASAA. Marsh recorreu da decisão, que será ouvida em março.

Matthew Cossey, presidente-executivo da CropLife Australia, disse que a decisão foi uma “vitória do bom senso e confirma a longa tradição de coexistência de todos os métodos de cultivo”.

Mas a NASSA ainda afirma que sua política é responsável. Isso dá aos consumidores - especialmente aqueles no Japão, China e Coréia anti-OGM - confiança de que o produto orgânico da Austrália é 100 por cento livre de OGM. Afirma ainda que a agricultura biológica deve ser protegida por lei.

Este caso nunca teria sido arquivado nos Estados Unidos. O programa USDA Organic não tem um limite definido para a presença de OGM em alimentos orgânicos nem é uma política de tolerância zero para resíduos de pesticidas. No cerne da questão na Austrália e em outros países, está a narrativa enganosa de “contaminação” criada por políticas de tolerância zero. Se forem encontrados OGM em fazendas orgânicas nos Estados Unidos, desde que não seja intencional, o agente certificador simplesmente investigará como ocorreu a polinização cruzada e dará sugestões para preveni-la no futuro.

Outras disputas sobre a coexistência estão ocorrendo nos Estados Unidos. Os oponentes das culturas geneticamente modificadas estão pressionando por meios legais para restringir os OGM em meio a temores de polinização cruzada com culturas não-OGM ou orgânicas, entre outras coisas. Nos últimos anos, proibições de condados tentaram sufocar o cultivo de OGM. Estados e indivíduos têm lutado com leis de direito à fazenda.

Em Oregon, o condado de Jackson aprovou a proibição do cultivo de safras geneticamente modificadas em maio de 2014. Os agricultores de alfafa GM estão desafiando a legalidade dessa proibição com base na lei estadual de “direito de cultivar”. A alfafa é uma cultura perene com uma vida útil de 10 anos, portanto, sob a proibição, a Schultz Family Farms e James e Marilyn Frink afirmam que perderiam US $ 4,2 milhões se destruíssem suas plantações nesta primavera.

No ano passado, os legisladores estaduais do Havaí usaram uma estratégia semelhante ao apresentar emendas à Lei do Direito à Fazenda a fim de bloquear a proibição do cultivo de safras geneticamente modificadas no país do Havaí. Mas em novembro, um juiz federal decidiu que a proibição não era legal. O projeto deve ressurgir este ano.

A agroecologia, que defende as práticas orgânicas, passou a se autodenominar um movimento social. No entanto, uma agroecologia rigorosa como os conflitos de Altieri com um dos principais princípios do movimento: os direitos do agricultor.

" Estudos Alimentares e Ambientais no Instituto de Estudos Sociais (ISS) em Haia.

A questão é: as comunidades precisam concordar com um tipo de agricultura ou podem concordar em coexistir? Podem os direitos de ambos aqueles que quer cultivar safras geneticamente modificadas e quem escolhe o orgânico deve ser respeitado? A cooperação deles pode ser incentivada por regras melhores?

Rebecca Randall é jornalista com foco em relações internacionais e questões globais de alimentos. Siga seus @beccawrites.


The Embryo Project Encyclopedia

Em 2003, Carmina Gisbert e sua equipe de pesquisa produziram uma planta de tabaco que poderia remover mais chumbo do solo do que as plantas de tabaco normais. Para fazer isso, eles inseriram um gene de plantas de trigo que produz fitoquelatina sintase em uma planta de tabaco arbustiva (Glauca nicotiana) para aumentar N. glaucaabsorção e tolerância de metais tóxicos, particularmente chumbo. Gisbert e sua equipe tinham como objetivo modificar geneticamente uma planta para que pudesse ser usada para fitorremediação - usando plantas para remover substâncias tóxicas do solo. Os cientistas identificaram a fitorremediação como um processo eficaz e eficiente para melhorar a saúde humana e a saúde reprodutiva em áreas contaminadas. Metais como mercúrio e chumbo podem causar defeitos de nascença durante o desenvolvimento humano, como deficiência cognitiva, paralisia cerebral, surdez, tremores e cegueira.

A equipe de pesquisa de Valência, Espanha, incluiu Roc Ros, Antonio De Haro, David J. Walker, M. Pilar Bernal, Ramón Serrano e Juan Navarro-Aviñó. Esses pesquisadores estavam localizados no Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Conselho Nacional de Pesquisa da Espanha) e na Universidade de Valência, em Valência, Espanha. Carmina e seus colegas publicaram os resultados de seu experimento em "Uma planta geneticamente modificada que acumula Pb é especialmente promissora para fitorremediação" em 2003. O objetivo do experimento era identificar e modificar geneticamente uma planta que crescia rapidamente, tolerava uma ampla gama de ambientes, e altas concentrações acumuladas de metais tóxicos como chumbo (Pb) e cádmio (Cd) do solo em que cresceu. Neste experimento, os pesquisadores mostraram que N. glauca, geneticamente modificado para produzir fitocelatina sintase, acumulou mais chumbo em suas raízes e também foi mais tolerante ao cádmio do que o não modificado N. glauca.

A primeira etapa do experimento foi selecionar uma espécie de planta que pudesse tolerar e acumular metais tóxicos para removê-los do solo. Fitorremediadores - plantas que podem absorver metais tóxicos - crescem lentamente e produzem pequenas quantidades de folhas e raízes (biomassa vegetal). De acordo com os pesquisadores, um fitorremediador ideal deve crescer rapidamente, produzir muita biomassa, acumular e tolerar metais e deve produzir uma grande quantidade de folhas intragáveis ​​para impedir os herbívoros de comê-las. Essa característica impediria a transferência de metais pesados ​​de animais para humanos.

Gisbert e seus colegas realizaram suas pesquisas em uma amostra de solo altamente contaminada por resíduos industriais perigosos coletados na mina La Union, na província de Murcia, no sudeste da Espanha. Eles coletaram espécies de plantas deste local contaminado e selecionaram algumas para estudos posteriores. Gisbert e sua equipe se concentraram em N. glauca e classificou-o como hiperacumulador, o que significa que pode acumular altos níveis de metais tóxicos em sua biomassa. Cultivado em regiões que incluem Europa, Austrália e Américas do Sul e do Norte, os pesquisadores observaram que N. glauca possuía valor comercial e ornamental possível como fitorremediador.

Na próxima etapa do experimento, os pesquisadores usaram técnicas de biologia molecular para inserir o gene do trigo TaPCS1, que produziu fitocelato sintase, em N. glauca plantas. A fitocelato sintase é uma enzima que se liga a elementos metálicos e é encontrada em uma variedade de espécies de plantas. Em 1999, um grupo de pesquisadores inseriu geneticamente um gene da fitocelato sintase do trigo (TaPCS1 gene) em levedura e mostrou que fazia com que a levedura acumulasse cádmio. Gisbert e seus colegas inseriram o gene do trigo em N. glauca plantas. A equipe infectou N. glauca sai com um Agrobacterium tumefaciens cepa que continha DNA para fitocelato sintase. Agrobacterium tumefaciens é uma espécie de bactéria que pode transferir DNA entre ela e as plantas. Os cientistas, então, isolaram as células dos infectados N. glauca folhas, cresceu o tecido em uma variedade de meios e condições, e descendentes usados ​​dessa planta para testar se o TaPCS1 O gene foi inserido com sucesso na planta do tabaco e, se não, estava produzindo a enzima fitocelato sintase.

Na etapa final do experimento, a equipe conduziu dois conjuntos de experimentos para testar a capacidade das plantas modificadas de absorver, acumular e tolerar metais tóxicos. A equipe testou as mudas modificadas e não modificadas (tipo selvagem) em placas de nutrientes, algumas das quais estavam contaminadas com compostos de chumbo e cádmio, por nove dias. A equipe também plantou plantas modificadas e selvagens com 10 dias de idade (maduras) em uma diluição de 50% do solo contaminado por seis semanas. Eles coletaram amostras de solo altamente contaminado para análise nas áreas metropolitanas de Valência e em um dos locais mais contaminados, uma antiga mina de chumbo e zinco em La Union. A amostra de solo continha uma concentração total de 31.000 a 25.000 partes por milhão e mais de 10.000 partes por milhão de chumbo e zinco, respectivamente, o que excedeu em muito os níveis máximos permitidos para solos agrícolas na Europa. Em ambos os experimentos, os pesquisadores coletaram as plantas no final do período de tempo, dividiram-nas em raízes e folhas mais caule (brotos) e mediram seus pesos. Após eliminar o solo e lavar o material, eles secaram e analisaram as raízes e os brotos em busca de metais pesados ​​por meio da espectrometria de absorção atômica, técnica usada para quantificar as quantidades de chumbo e cádmio nas plantas. Eles descobriram que as plantas geneticamente modificadas absorviam cerca de duas vezes mais chumbo em comparação com as plantas não modificadas.


Como os cientistas estão usando o CRISPR para criar safras não transgênicas

Crédito: UP Magazine

Aumentar o rendimento das safras por meio do melhoramento convencional de plantas é ineficiente - os resultados são imprevisíveis e pode levar anos a décadas para criar uma nova variedade. Por outro lado, poderosas tecnologias de plantas geneticamente modificadas podem produzir rapidamente novas variedades de plantas, mas sua adoção tem sido controversa. Muitos consumidores e países rejeitaram os alimentos transgênicos, embora estudos extensos tenham provado que eles são seguros para consumo.

Mas agora uma nova tecnologia de edição de genoma conhecida como CRISPR pode oferecer uma boa alternativa.

Eu sou um geneticista de plantas e uma das minhas principais prioridades é desenvolver ferramentas para a engenharia de plantas lenhosas, como árvores cítricas que podem resistir à doença do greening, Huanglongbing (HLB), que devastou essas árvores ao redor do mundo. Detectada pela primeira vez na Flórida em 2005, a doença dizimou a safra de cítricos do estado de US $ 9 bilhões, levando a um declínio de 75% na produção de laranja em 2017. Como as árvores cítricas demoram de cinco a 10 anos para produzir frutos, nossa nova técnica - que foi indicada por muitos editores-chefes como uma das abordagens inovadoras de 2017 que tem o potencial de mudar o mundo - pode acelerar o desenvolvimento de árvores cítricas não transgênicas que são resistentes ao HLB.

A doença de esverdeamento dos citros do dragão amarelo HLB infectou pomares na Flórida e em todo o mundo, devastando as plantações de citros. Crédito da imagem: Edgloris Marys / shutterstock.com

Geneticamente modificado vs. gene editado

Você pode se perguntar por que as plantas que criamos com nossa nova técnica de edição de DNA não são consideradas OGM? É uma boa pergunta.

Geneticamente modificado refere-se a plantas e animais que foram alterados de uma forma que não teria surgido naturalmente através da evolução. Um exemplo muito óbvio disso envolve a transferência de um gene de uma espécie para outra para dotar o organismo de uma nova característica - como resistência a pragas ou tolerância à seca.

Mas, em nosso trabalho, não cortamos e colamos genes de animais ou bactérias em plantas. Estamos usando tecnologias de edição de genoma para introduzir novas características das plantas, reescrevendo diretamente o código genético das plantas.

Isso é mais rápido e mais preciso do que o melhoramento convencional, é menos controverso do que as técnicas de OGM e pode reduzir anos ou mesmo décadas o tempo que leva para desenvolver novas variedades de culturas para os agricultores.

Há também outro incentivo para optar pelo uso da edição de genes para criar safras exclusivas. Em 28 de março de 2018, o secretário de Agricultura dos Estados Unidos, Sonny Perdue, anunciou que o USDA não regulamentaria novas variedades de plantas desenvolvidas com novas tecnologias, como edição de genoma, que produziriam plantas indistinguíveis daquelas desenvolvidas por meio de métodos tradicionais de melhoramento. Em contraste, uma planta que inclui um gene ou genes de outro organismo, como bactérias, é considerada um OGM. Esta é outra razão pela qual muitos pesquisadores e empresas preferem usar o CRISPR na agricultura, sempre que possível.

Mudando o projeto da planta

A ferramenta de edição de genes que usamos é chamada CRISPR - que significa “Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats” - e foi adaptada dos sistemas de defesa de bactérias. Esses sistemas CRISPR bacterianos foram modificados para que cientistas como eu possam editar o DNA de plantas, animais, células humanas e microorganismos. Essa tecnologia pode ser usada de muitas maneiras, incluindo para corrigir erros genéticos em humanos que causam doenças, para criar animais criados para pesquisa de doenças e para criar novas variações genéticas que podem acelerar o melhoramento das plantações.

Yi Li inspeciona suas plantas alteradas CRISPR em seu laboratório. Crédito da imagem: Xiaojing Wang, CC BY-SA

Para usar o CRISPR para introduzir uma característica útil em uma planta de cultivo, precisamos conhecer os genes que controlam uma característica específica. Por exemplo, estudos anteriores revelaram que um hormônio vegetal natural chamado giberelina é essencial para a altura da planta. O gene GA20-ox controla a quantidade de giberelina produzida nas plantas. Para criar uma raça de grama de “baixa frequência de corte”, por exemplo, estamos editando o DNA - mudando a sequência do DNA que compõe o gene - dessa planta para reduzir a produção do gene GA20-ox no gramado selecionado Relva. Com menor giberelina, a grama não crescerá tão alto e não precisará ser cortada com tanta frequência.

O sistema CRISPR foi derivado de bactérias. É composto de duas partes: Cas9, uma pequena proteína que corta o DNA, e uma molécula de RNA que serve como modelo para codificar a nova característica no DNA da planta.

Para usar CRISPR em plantas, a abordagem padrão é inserir os genes CRISPR que codificam as "máquinas de edição" CRISPR-Cas9 no DNA da célula vegetal. Quando o gene CRISPR-Cas9 está ativo, ele irá localizar e reescrever a seção relevante do genoma da planta, criando a nova característica.

Mas este é um empecilho. Porque para realizar a edição de DNA com CRISPR / Cas9, você primeiro tem que alterar geneticamente a planta com genes CRISPR estranhos - isso a tornaria um OGM.

Uma nova estratégia para culturas não transgênicas

Para plantas de safra anual como milho, arroz e tomate que completam seus ciclos de vida desde a germinação até a produção de sementes em um ano, os genes CRISPR podem ser facilmente eliminados das plantas editadas. Isso ocorre porque algumas sementes que essas plantas produzem não carregam genes CRISPR, apenas as novas características.

Mas esse problema é muito mais complicado para plantas de cultivo perene que requerem até 10 anos para atingir o estágio de produção de flores e sementes. Levaria muito tempo esperar por sementes que estivessem livres de genes CRISPR.

Minha equipe na Universidade de Connecticut e meus colaboradores na Nanjing Agricultural University, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, University of Florida, Hunan Agricultural University e University of California-San Diego desenvolveram recentemente uma nova técnica conveniente para usar CRISPR para criar de forma confiável características em plantas de cultivo sem a introdução de quaisquer genes bacterianos estranhos.


Um projeto para a engenharia genética de um super coral

Um recife de coral leva milhares de anos para ser construído, mas pode desaparecer em um instante.

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O culpado geralmente é o branqueamento de corais & # 160, uma doença agravada pelo aquecimento das águas & # 160 que hoje ameaça recifes em todo o mundo. O pior evento de branqueamento registrado & # 160 atingiu o Pacífico Sul entre 2014 e 2016, quando o aumento das temperaturas do oceano seguido por um influxo repentino de águas quentes do El Ni & # 241o traumatizou & # 160 a Grande Barreira de Corais. & # 160Em apenas uma temporada & # 160 o branqueamento dizimou quase um quarto do & # 160 vasto ecossistema, que antes se espalhava por quase 150.000 milhas quadradas através do Mar de Coral. & # 160

& # 8220 Por mais terrível que tenha sido, aquele evento de branqueamento foi um sinal de alerta, & # 8221 diz Rachel Levin, uma bióloga molecular que recentemente propôs uma técnica ousada para salvar esses ecossistemas importantes. A ideia dela, publicada no jornal Fronteiras em Microbiologia, é simples: & # 160 Em vez de encontrar simbiontes saudáveis ​​& # 160para repovoar corais branqueados na natureza, projete-os no laboratório. & # 160 Dado que isso exigiria & # 160tampear com a natureza de uma maneira significativa, a proposta provavelmente gerará polêmica águas.

Mas Levin argumenta que, com o tempo se esgotando para os recifes em todo o mundo, o valor potencial pode muito bem valer o risco. & # 160

Levin estudou farmacologia do câncer na graduação, mas ficou fascinado com as ameaças que a vida aquática enfrenta enquanto estudava ciências marinhas. Ela ficou impressionada com o fato de que, ao contrário da pesquisa de doenças humanas, havia muito menos pesquisadores lutando para restaurar a saúde dos oceanos. Depois de se formar, ela se mudou da Califórnia para Sydney, Austrália, para buscar o doutorado. no Centro de Bioinovação Marinha da Universidade de New South Wales, com a esperança de aplicar seus conhecimentos em pesquisa de doenças humanas em corais. & # 160

In medicine , it often takes the threat of a serious disease for researchers to try a new and controversial treatment (i.e. merging two womens’ healthy eggs with one man’s sperm to make a “three-parent baby” ). The same holds in environmental science — to an extent. “Like a terrible disease [in] humans, when people realize how dire the situation is becoming researchers start trying to propose much more,” Levin says.  When it comes to saving the environment, however, there are fewer advocates willing to implement risky, groundbreaking techniques. 

When it comes to reefs—crucial marine regions that harbor an astonishing amount of diversity as well as protect land masses from storm surges, floods and erosion— that hesitation could be fatal. 

Coral bleaching  is often presented as the death of coral, which is a little misleading. Actually, it’s the breakdown of the symbiotic union that enables a coral to thrive. The coral animal itself is like a building developer who constructs the scaffolding of a high rise apartment complex. The developer rents out each of the billions of rooms to single-celled, photosynthetic microbes called Symbiodinium.

But in this case, in exchange for a safe place to live, Symbiodinium makes food for the coral using photosynthesis. A bleached coral, by contrast, is like a deserted building. With no tenants to make their meals, the coral eventually dies.     

Though bleaching can be deadly, it’s actually a clever evolutionary strategy of the coral. o Symbiodinium are expected to uphold their end of the bargain. But when the water gets too warm, they stop photosynthesizing. When that food goes scarce, the coral sends an eviction notice. “It’s like having a bad tenant—you’re going to get rid of what you have and see if you can find better,” Levin says. 

But as the oceans continue to warm, it’s harder and harder to find good tenants. That means evictions can be risky. In a warming ocean, the coral animal might die before it can find any better renters—a scenario that has decimated reef ecosystems around the planet. 

Levin wanted to solve this problem, by creating a straightforward recipe for building a super-symbiont that could repopulate bleached corals and help them to persist through climate change—essentially, the perfect tenants. But she had to start small. At the time, “there were so many holes and gaps that prevented us from going forward,” she says. “All I wanted to do was show that we could genetically engineer [Symbiodinium].”

Even that would prove to be a tall order. The first challenge was that, despite being a single-celled organism, Symbiodinium has an unwieldy genome. Usually symbiotic organisms have streamlined genomes, since they rely on their hosts for most of their needs. Yet while other species have genomes of around 2 million base pairs, Symbiodinium’s genome is 3 orders of magnitude larger.

“They’re humongous,” Levin says. In fact, the entire human genome is only slightly less than 3 times as big as Symbiodinium’s. 

Even after advances in DNA sequencing made deciphering these genomes possible, scientists still had no idea what 80 percent of the genes were for. “We needed to backtrack and piece together which gene was doing what in this organism,” Levin says. A member of a group of phytoplankton called dinoflagellates, Symbiodinium are incredibly diverse. Levin turned her attention to two key Symbiodinium strains she could grow in her lab. 

The first strain, like most Symbiodinium, was vulnerable to the high temperatures that cause coral bleaching. Turn up the heat dial a few notches, and this critter was toast. But the other strain, which had been isolated from the rare corals that live in the warmest environments, seemed to be impervious to heat. If she could figure out how these two strains wielded their genes during bleaching conditions, then she might find the genetic keys to engineering a new super-strain. 

When Levin turned up the heat, she saw that the hardy Symbiodinium escalated its production of antioxidants and heat shock proteins, which help repair cellular damage caused by heat. Unsurprisingly, the normal Symbiodinium didn’t. Levin then turned her attention to figuring out a way to insert more copies of these crucial heat tolerating genes into the weaker Symbiodinium, thereby creating a strain adapted to live with corals from temperate regions—but with the tools to survive warming oceans. 

Getting new DNA into a dinoflagellate cell is no easy task. While tiny, these cells are protected by armored plates, two cell membranes, and a cell wall. “You can get through if you push hard enough,” Levin says. But then again, you might end up killing the cells. So Levin solicited help from an unlikely collaborator: a virus. After all, viruses “have evolved to be able to put their genes into their host’s genome—that’s how they survive and reproduce,” she says. 

Levin isolated a virus that infected Symbiodinium, and molecularly altered it it so that it no longer killed the cells. Instead, she engineered it to be a benign delivery system for those heat tolerating genes. In her paper, Levin argues that the virus’s payload could use CRISPR, the breakthrough gene editing technique that relies on a natural process used by bacteria, to cut and paste those extra genes into a region of the Symbiodinium’s genome where they would be highly expressed. 

It sounds straightforward enough. But messing with a living ecosystem is never simple, says says Dustin Kemp, professor of biology at the University of Alabama at Birmingham who studies the ecological impacts of climate change on coral reefs. “I’m very much in favor of these solutions to conserve and genetically help,” says Kemp. But “rebuilding reefs that have taken thousands of years to form is going to be a very daunting task.”

Considering the staggering diversity of the Symbiodinium strains that live within just one coral species, even if there was a robust system for genetic modification, Kemp wonders if it would ever be possible to engineer enough different super-Symbiodinium to restore that diversity. “If you clear cut an old growth forest and then go out and plant a few pine trees, is that really saving or rebuilding the forest?” asks Kemp, who was not involved with the study. 

But Kemp agrees that reefs are dying at an alarming rate, too fast for the natural evolution of Symbiodinium to keep up. “If corals were rapidly evolving to handle [warming waters], you’d think we would have seen it by now,” he says. 

Thomas Mock, a marine microbiologist at the University of East Anglia in the UK and a pioneer in genetically modifying phytoplankton, also points out that dinoflagellate biology is still largely enshrouded in mystery. “To me this is messing around,” he says. “But this is how it starts usually. Provocative argument is always good—it’s very very challenging, but let’s get started somewhere and see what we can achieve.” Recently, CSIRO, the Australian government’s science division, has announced that it will fund laboratories to continue researching genetic modifications in coral symbionts.

When it comes to human health—for instance, protecting humans from devastating diseases like malaria or Zika—scientists have been willing to try more drastic techniques, such as releasing mosquitoes genetically programmed to pass on lethal genes. The genetic modifications needed to save corals, Levin argues, would not be nearly as extreme. She adds that much more controlled lab testing is required before genetically modified Symbiodinium could be released into the environment to repopulate dying corals reefs. 

“When we’re talking ‘genetically engineered,’ we’re not significantly altering these species,” she says. “We’re not making hugely mutant things. All we’re trying to do is give them an extra copy of a gene they already have to help them out . we’re not trying to be crazy scientists.”

About Kyle Frischkorn

Kyle Frischkorn is a graduate student in oceanography at Columbia University, and a 2017 AAAS Mass Media fellow at Smithsonian Magazine. In between being in the lab, on a boat, or in a lab on a boat, he’s written about science for GQ, Lucky Peach, Eater, Scientific American and Atlas Obscura.


Could GMO’s Help Prevent Food Shortages?


With the world population expected to double by 2050, food security will continue to be an increasingly complicated and important issue. More food will be needed to feed more people and, to preserve vital biodiversity sites, we’ll need to produce this additional food using land already devoted to agriculture. While there are many factors that could improve agricultural efficiency, genetically modified crops hold the most potential. Many scientists now believe that transgenic plants could help prevent or minimize future food shortages.

Transgenic plants are those that possess an inserted portion of DNA either from a different member of their own species or from an entirely different species. The inserted DNA serves some special purpose, such as allowing the plant to produce natural insecticides. Once the genes are transferred, they can be passed on to offspring through simple fertilization, allowing farmers to breed advantageous traits in their plants. Transgenic plants have proven extremely profitable in the developed world, accounting for a 5% to 10% increase in productivity, and reducing the cost of herbicides and insecticides.

Such methods could effectively increase productivity in the developing world, where a surge in food production is sorely needed. Developing countries, especially those in the tropics and subtropics, suffer severe crop losses due to pests, diseases, and poor soil conditions. In addition, a lack of financial capital often prevents farmers from investing in high quality seeds, insecticides, and fertilizers. Poor post-harvest conditions such as inadequate storage facilities and thriving fungi and insect populations also fuel crop loss. Currently, pests destroy over half the world’s crop production. Transgenic plants could provide an innovative solution.

Fortunately, bioengineering solutions can be easily adapted from one species to another, allowing one advancement in plant biotechnology to quickly produce many more. For example, insect-resistant strains of several important plant species have been produced using one specific endotoxin. Commercial production of insect-resistant maize, potato, and cotton has already begun. Plant bioengineers hope to use similar technology to create fruits that ripen more slowly, allowing for longer shelf lives and less post-harvest crop loss.

It is important to note that this technology has mostly been established with the developed world in mind. Therefore, adapting it for use in the developing world must be done carefully. For instance, many crops grown in the developing world are local varieties and have not been extensively tested thus far by plant bioengineers. Blindly replacing local crops with bioengineered varieties from the developed world could disturb deep social or religious traditions that are represented in the widely varied cultures in the developing world. Additionally, societies are more likely to embrace a familiar crop than a foreign one. Research and development in bioengineering must, therefore, adapt to include the crops of the developing world.

Although the globe produces enough food for everyone, people everywhere continue to die of starvation. With this unequal distribution in mind, it is imperative that, moving forward, small farmers in the developing world receive the same access to plant biotechnology given to large agribusinesses in the developed world. First-world corporations cannot be granted even more unfair advantages over small landholders in poorer nations, especially as global populations grow and food security becomes ever more scarce and important. As this technology is developed, it is up to us to share it with the developing world in order to minimize severe food shortages in the years to come.


Genetically altered plants, algae and trees could sequester carbon

Our authors have a range of perspectives on the topic. They include some (Christer Jansson and colleagues, and Steven H. Strauss and his coauthors) who are pursuing the prospects for genetically engineered trees that might one day contribute to amelioration of global warming—if they can meet safety requirements for testing. Richard Sayre outlines the possibilities for cultivating algae as biofuel feedstock. Others (Robert B. Jackson and Justin S. Baker, and Rattan Lal) analyze the big-picture ecological and economic constraints on expanding sequestration in forests and in soil generally through agriculture. Emily Boyd discusses societal understanding of the choices that large-scale enhanced biological carbon sequestration would necessarily bring, and considers how they could play into economic development.

Genetically Altered Trees and Plants Could Help Counter Global Warming Forests of genetically altered trees and other plants could sequester several billion tons of carbon from the atmosphere each year and so help ameliorate global warming. Researchers at Lawrence Berkeley National Laboratory and Oak Ridge National Laboratory, outlines a variety of strategies for augmenting the processes that plants use to sequester carbon dioxide from the air and convert it into long-lived forms of carbon, first in vegetation and ultimately in soil. Besides increasing the efficiency of plants’ absorption of light, researchers might be able to genetically alter plants so they send more carbon into their roots—where some may be converted into soil carbon and remain out of circulation for centuries. Other possibilities include altering plants so that they can better withstand the stresses of growing on marginal land, and so that they yield improved bioenergy and food crops.

Photosynthetic assimilation of atmospheric carbon dioxide by land plants offers the underpinnings for terrestrial carbon (C) sequestration. A proportion of the C captured in plant biomass is partitioned to roots, where it enters the pools of soil organic C and soil inorganic C and can be sequestered for millennia. Bioenergy crops serve the dual role of providing biofuel that offsets fossil-fuel greenhouse gas (GHG) emissions and sequestering C in the soil through extensive root systems. Carbon captured in plant biomass can also contribute to C sequestration through the deliberate addition of biochar to soil, wood burial, or the use of durable plant products. Increasing our understanding of plant, microbial, and soil biology, and harnessing the benefits of traditional genetics and genetic engineering, will help us fully realize the GHG mitigation potential of phytosequestration.


The complete list of peer-reviewed articles in the October 2010 issue of BioScience is as follows:

The total C stock (i.e., organic and inorganic C) in terrestrial systems is estimated to be around 3170 gigatons (GT 1 GT 5 1 petagram 5 1 billion metric tons )—2500 GT in the soil and 560 GT and 110 GT in plant and microbial biomass, respectively. Total C in the oceans is 38,000 GT . The soil C pool, which is 3.3 times the size of the atmospheric C pool of 760 GT, includes about 1550 GT of soil organic carbon (SOC) and 950 GT of soil inorganic carbon (SIC) (Lal 2004, 2008a). Of the C present in the world’s biota,99.9% is contributed by vegetation and microbial biomass animals constitute a negligible C reservoir. The annual fluxes of C between the atmosphere and land, and atmosphere and oceans, are 123 and 92 GT, respectively. Therefore, 123 GT represents the photosynthetic C uptake, or the gross primary productivity (GPP), of the global terrestrial system. Approximately 60 GT of the GPP captured by plants through photosynthesis is returned to the atmosphere almost immediately through plant respiration. The remaining amount is the net primary productivity (NPP).

There is growing recognition that microalgae are among the most productive biological systems for generating biomass and capturing carbon. Further efficiencies are gained by harvesting 100% of the biomass, much more than is possible in terrestrial biomass production systems. Micro-algae’s ability to transport bicarbonate into cells makes them well suited to capture carbon. Carbon dioxide— or bicarbonate-capturing efficiencies as high as 90% have been reported in open ponds. The scale of microalgal production facilities necessary to capture carbon-dioxide (CO2) emissions from stationary point sources such as power stations and cement kilns is also manageable thus, microalgae can potentially be exploited for CO2 capture and sequestration. In this article, I discuss possible strategies using microalgae to sequester CO2 with reduced environmental consequences.

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Brian Wang is a Futurist Thought Leader and a popular Science blogger with 1 million readers per month. His blog Nextbigfuture.com is ranked #1 Science News Blog. It covers many disruptive technology and trends including Space, Robotics, Artificial Intelligence, Medicine, Anti-aging Biotechnology, and Nanotechnology.

Known for identifying cutting edge technologies, he is currently a Co-Founder of a startup and fundraiser for high potential early-stage companies. He is the Head of Research for Allocations for deep technology investments and an Angel Investor at Space Angels.

A frequent speaker at corporations, he has been a TEDx speaker, a Singularity University speaker and guest at numerous interviews for radio and podcasts. He is open to public speaking and advising engagements.


Helping the environment

One of the most significant crop management improvements in recent times has been the increasingly common practice of sowing seeds by direct drilling them into the stubble of the previous season’s crop. This approach forgoes a massive amount of soil tillage with the plough. Such minimum-tillage or no-tillage farming means that much less diesel oil is used in tractors and carbon levels can buildup in the soil rather than be released to the atmosphere.
It’s been estimated that the carbon emission savings from introduction of genetically engineered crops that encourage no-till farming are equivalent to removing 19.4 bn kilogram of carbon dioxide from the atmosphere worldwide. This is equal to the carbon emissions savings from removing 8.6 million cars from the road for one year.
Minimal tillage farming also has several other benefits, such as better moisture retention in the soil and reduction in soil erosion.

Genetically modified insect protected cotton on the left, next to a closely related conventional cotton variety on the right which is showing the damage from heavy insect feeding pressure. Greg Kauter, Courtesy of Australian Cotton Growers Research Association Inc, Narrabri, NSW.
Modern crop genetic engineering has provided farmers with much better crop variety options for use in no-till farming. One of these is crops that are tolerant of the herbicide glyphosate. This is the most widely used types of GM crop. Glyphosate-tolerant crops include soya beans, canola, cotton and maize. Glyphosate has much lower environmental impact than chemicals such atrazine, which it replaces. Unlike atrazine, which is banned in the European Union, glyphosate is relatively rapidly degraded in the soil and does not easily leach into water run-off to river basins.


Did you hear the story about the GMO that almost destroyed the world?

Once upon a time, way back in 1990, a German company modified the genetics of a bacterium so it could efficiently ferment plant waste, turning the material into ethanol. There was, the story goes, just one problem: the bacteria, Klebsiella planticola, “almost killed the world with booze,” according to an article on Cracked.

Earth Island Journal took a less sarcastic tack, quoting retired genetics professor and now environmental activist David Suzuki:

Geneticist David Suzuki understands that what took place was truly ominous. “The genetically engineered Klebsiella,” he says, “could have ended all plant life on this continent. The implications of this single case are nothing short of terrifying.”

This story has become an occasionally arising myth, with articles that appear every few years bolstering anti-GMO activists’ views that anything transgenic or otherwise modified is at least bad for your health, bad for the environment, or perhaps fatal.

Now, in the wake of a new federal law mandating labeling food containing GMOs, the myth has returned.

According to an Op-Ed in Truth-Out.com, which expressed disappointment in the new law as well as shock at the discovery of unapproved GM wheat in a Washington field, these two events illustrated the hazards of genetic modification. According to the Truth-Out writers, these events:

Should set off some alarm bells, because we’ve dodged a similar bullet before with Klebsiella planticola, a soil bacteria that aggressively grows on plants’ roots.

In the early 1990s, a European genetic engineering company was preparing to field test its genetically modified version of Klebsiella planticola, which it had tested in the lab and presumed to be safe. But if it weren’t for the work of a team of independent scientists led by Dr. Elaine Ingham, that company could have literally killed every terrestrial plant on the planet.

A turn of events

So, what did happen? Scientists and engineers have been spending decades looking at new ways to handle plant waste, which can become rich material for soil amendments, or can be fermented into other chemicals, including ethanol, and turned into biofuels. Na verdade, o Klebsiella planticola bacterium (which is now called Raoultella planticola after scientists re-examined the members of Klebsiella), has been studied for its ability to create ethanol from decaying plant material.

As the story goes, a German company received U.S. Environmental Protection Agency permission to conduct field trials on the amended bacterium, called SDF20, which had a plasmid (a short loop of DNA) inserted into its genome. This plasmid contained a gene for an enzyme, pyruvate decarboxylase that allowed SDF20 to ferment plant waste to ethanol.

This trial caught the attention of Elaine Ingham, a Green Party member who was then a scientist on the faculty of Oregon State University. In testimony to the New Zealand Royal Commission on Genetic Engineering, Ingham said her graduate student, Michael Holmes, “discovered that the engineered bacterium, Klebsiella planticola, with an additional alcohol gene, killed all the wheat plants in microcosms into which the engineered organisms were added.”

The engineered bacterium produces far beyond the required amount of alcohol per gram soil than required to kill any terrestrial plant. This could have been the single most devastating impact on human beings since we should likely have lost corn, wheat, barley, vegetable crops, trees, bushes, etc., conceivably all terrestrial plants.

To back this up, she cited a paper co-written with Holmes, published in 1999 in Applied Soil Ecology. The news of this was picked up the Green Party members of the European Parliament, and a number of other activists who touted how the discovery underscored the grave planetary danger of GMOs.

The Greens rescue world from GMOs?

According to a very recent article in Organics.org, the Green Party activists and scientists saved us all in the nick of time:

This new miracle GMO had all the necessary approvals to be commercialized and it was going to be. However, a team of independent scientists led by Dr. Elaine Ingham remained skeptical and luckily so. They discovered after some testing what the bacteria is actually capable of doing and after exposing the results the gene-altered bacteria was never commercialized. If not for their efforts, there is no doubt that this would have ended the world.

Scientists call shenanigans on GMO doomsday plant

But problems with her and Holmes’ story began. In a rebuttal to Ingham’s testimony, Christian Walter, with Forest Research Institute in Rotorua, New Zealand, Michael Berridge, of the Malaghan Institute of Medical Research in Wellington, and David Tribe, of the University of Melbourne, Australia, wrote that:

  • The paper she and Holmes wrote with their results actually doesn’t exist (the volume and page numbers were false, and no other citation can be found).
  • Another paper, also by Holmes, Ingham and other colleagues, was cited later (after the rebuttal was published), but this paper reviewed the growth of spring wheat in poor, sandy soil that had been inoculated with the SDF20 strain of K. planticola. Not anything resembling grounds for worldwide plant Armageddon.
  • There was no evidence from the EPA or the US Department of Agriculture that any field trials for SDF20 were ever approved.
  • The SDF20 produced about 20 micrograms per milliliter of alcohol in the soil. “This concentration is several hundred times lower than that required to affect plant growth (10 milligrams per milliliter),” they wrote.

Dr Ingham’s assertions have been published widely on the Internet and elsewhere. However, we have been unable to find any evidence that Dr Ingham has submitted her assertions about threats to terrestrial plant life to scientific publication in a peer-reviewed journal.

Our own literature search and resulting evidence further demonstrates that natural alcohol producing varieties of Klebsiella planticola already exist, and are routinely found in nature however, no adverse consequences of this alcohol production on any organisms including plants have been observed.

In fact, the studies on K. planticola (R. planticola today), showed that the new strain could not survive in poor soil, which probably wrote a death sentence not for the world, but for the commercial viability of a modified form of R. planticola.

As for Dr. Ingham, who went from Oregon State to the Rodale Institute and now runs a soil management consulting company called SoilFoodWeb, she and the Green Party apologized to the New Zealand Royal Commission:

The Green Party incorrectly cited a paper that is has since discovered…does not exist.

There are no records indicating that field testing approval was ever given.

The Green Party would like to request that the commission disregard the final sentence in paragraph 30, recognize that this statement goes beyond the published literature. (This was Ingham’s assertion that SDF20 would kill all plant life on earth).

I was incorrect in stating that the specifically genetically engineered Klebsiella planticola I was talking about had been approved for field trials and was going to be released.

I would like to make clear that the possibility of destruction of terrestrial plants that I referred to as an outcome of releasing this organism is an extrapolation from the laboratory evidence. It is one possible scenario. There are other possible scenarios which could occur we need more data to be able to make a clear judgement on the most likely outcome.

Any data would have been nice. And today, we still have plants. And GMOs. And alcohol.

Andrew Porterfield is a writer and editor, and has worked with numerous academic institutions, companies and non-profits in the life sciences. BIO. Follow him on Twitter @AMPorterfield

This article originally ran on the GLP August 11, 2017.

The GLP featured this article to reflect the diversity of news, opinion and analysis. The viewpoint is the author’s own. The GLP’s goal is to stimulate constructive discourse on challenging science issues.


Assista o vídeo: Top 10 Datos Sobre los Alimentos Modificados Genéticamente (Janeiro 2022).