Pesquisa de ciências.

Clonagem de vegetais.

BIOTECNOLOGIA: Cultivo in vitro de vegetais
Prof. Lilia Willadino e Prof.Terezinha Câmara (UFRPE)

Introdução
A cultura de tecidos vegetais tem várias aplicações práticas utilizadas amplamente na agricultura. Dentre elas podem ser destacadas a clonagem de vegetais, o melhoramento genético e a produção de mudas sadias.

A cultura de tecidos in vitro consiste, basicamente, em cultivar segmentos de plantas, em tubos de ensaio contendo meio de cultura adequado. A partir desses segmentos que podem ser gemas, fragmentos de folhas ou raízes, meristemas entre outros, podem ser obtidas centenas a milhares de plantas idênticas. Essas plantas são, posteriormente, retiradas dos tubos de ensaio, aclimatadas, e levadas ao campo, onde se desenvolvem normalmente.
Clonagem - conceito, importância e aplicações
A clonagem vegetal refere-se à produção de indivíduos idênticos a partir de células ou segmentos de vegetais. A palavra clone deriva etmologicamente do grego klón, que significa ‘broto’, o que pressupõe, portanto, a existência de um indivíduo gerador e a ocorrência de reprodução assexuada.
A técnica da clonagem in vitro de plantas é conhecida também como micropropagação. A micropropagação é portanto, uma forma rápida de multiplicar uma determinada planta, ou genótipo, que apresente características agronômicas desejáveis. Essas características podem ser, por exemplo, elevada produtividade, elevada qualidade de grãos ou frutos, tolerância a pragas ou doenças, entre outras.
Dentre as vantagens da micropropagação podem ser citadas a rapidez na produção de um grande número de mudas. A partir de uma planta de bananeira, por exemplo, podem ser obtidas através da micropropagação aproximadamente 100 mudas, no prazo de 8 meses. Em condições de campo são obtidas até 12 mudas em um período similar. Quanto às orquídeas, leva-se cerca de dois anos para a obtenção de uma boa muda utizando-se os métodos convencionais enquanto que, através do cultivo in vitro de meristemas, é possível a produção de centenas de mudas nesse mesmo período de tempo.
A micropropagação tem demonstrado grande importância prática e potencial nas áreas agrícolas, florestal, na horticultura, floricultura, bem como na pesquisa básica. A multiplicação in vitro de plantas de importância econômica, em larga escala, tem resultado na instalação de verdadeiras ¨fábricas de plantas¨, as chamadas biofábricas comerciais, baseadas no princípio de linha de produção.
Planta Matriz
A planta matriz é aquela da qual serão retirados os explantes, ou seja, os segmentos de tecido ou órgão vegetal utilizado para iniciar a cultura in vitro. Os cuidados com a planta matriz devem assegurar o seu bom estado fisiológico (nutricional e hídrico) e fitossanitário. Nessas condições as plantas, em geral, fornecem melhores explantes.
O estágio de desenvolvimento da planta também tem influência direta sobre a resposta do explante in vitro, devendo-se utilizar explantes coletados de regiões meristemáticas juvenis.
A sanidade da planta matriz é um importante fator no que tange à facilidade de descontaminação do explante no processo de isolamento.
Seleção e Coleta dos Explantes
A princípio, qualquer tecido é capaz de expressar a totipotencia, ou seja, a capacidade de formação de uma planta inteira, a partir de uma única célula. Geralmente para iniciar-se o cultivo in vitro são utlizados explantes de tecidos jovens com tamanhos que podem variar de 0,2mm a 20mm ou mais. O tamanho do explante, em geral, está relacionado com o objetivo do trabalho, devendo ser o menor possível quando se trata de obter a limpeza clonal. Por outro lado, o tamanho do explante determina suas chances de sobrevivência e desenvolvimento
A assepsia durante a coleta é um ponto de grande importância, devendo-se usar instrumentos limpos ou mesmo esterilizados.
O explante, quando coletado de uma planta distante do laboratório, deverá ser acondicionado em recipiente limpo e mantido ao abrigo da luz e umedecido, para evitar seu ressecamento.

 http://www.colegiogge.com.br/home/GGEnews.php?inc=detail&id=1148

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Clonagem é a produção de indivíduos geneticamente iguais. É um processo de reprodução assexuada que resulta na obtenção de cópias geneticamente idênticas de um mesmo ser vivo – micro-organismo, vegetal ou animal.
A reprodução assexuada é um método próprio dos organismos constituídos por uma única ou por um escasso número de células, por via de regra absolutamente dependentes do meio onde vivem e muito vulneráveis às suas modificações.
Clonagem em biologia é o processo de produção das populações de indivíduos geneticamente idênticos, que ocorre na natureza quando organismos, tais como bactérias, insetos e plantas reproduzirem assexuadamente. Clonagem em biotecnologia refere-se aos processos usados para criar cópias de fragmentos de DNA (Clonagem molecular), células (Clonagem Celular), ou organismos. Mais genericamente, o termo refere-se à produção de várias cópias de um produto, tais como os meios digitais ou de software.

Clonagem natural

A clonagem é natural em todos os seres originados a partir de reprodução assexuada (ou seja, na qual não há participação de células sexuais), como é o caso das bactérias, dos seres unicelulares e mesmo da relva de jardim. A clonagem natural também pode ocorrer em mamíferos, como no tatu e nos gémeos univitelinos. Nos dois casos, embora haja reprodução sexuada na formação do ovo, os descendentes idênticos têm origem a partir de um processo assexuado de divisão celular. Os indivíduos resultantes da clonagem têm, geralmente, o mesmo genótipo, isto é, o mesmo gene, ou patrimônio genético.

Clonagem induzida

A clonagem induzida é feita a partir de um processo no qual é retirado de uma célula o núcleo, e de um óvulo a membrana. A junção dos dois depois é colocada numa barriga de aluguel, ou mesmo em laboratório, para a clonagem terapêutica.
A clonagem induzida artificialmente é uma técnica da engenharia genética aplicada em vegetais e animais, ligada à pesquisa científica. Nesse caso, o termo aplica-se a uma forma de reprodução assexuada produzida em laboratório, de forma artificial, baseada num único patrimônio genético. A partir de uma célula-mãe, ocorre a produção de uma ou mais células (idênticas entre si e à original), que são os clones. Os indivíduos resultantes desse processo terão as mesmas características genéticas do indivíduo "doador", também denominado "original".

 Clonagem reprodutiva

Uma das técnicas básicas usadas por cientistas é a transferência nuclear da célula somática (SCNT ou TNCS). Esta técnica foi usada por cientistas durante muitos anos, para clonar animais através de células embrionárias.
Como o nome da técnica implica, a transferência de uma célula somática está envolvida neste processo. Esta célula somática é introduzida, então, numa célula retirada de um animal (ou humano), logo depois da ovulação. Antes de introduzir a célula somática, o cientista deve remover os cromossomos, que contêm genes e funcionam para continuar a informação hereditária, da célula recipiente.
Após ter introduzido a célula somática, as duas células fundem. Ocasionalmente, a célula fundida começará a tornar-se como um embrião normal, produzindo a prole, colocando-se no útero de uma "mãe de aluguel" para um desenvolvimento mais propício.
Os problemas associados com a técnica de SCNT são o stress em ambas as células envolvidas no processo. Isto resulta numa taxa elevada de mortalidade de ovos recipientes. Além disso, o processo inteiro é um consumo de tempo e de recursos, porque as partes deste requerem o trabalho manual sob microscópio. Similar a outras técnicas, esta é também ineficiente pois, apenas aproximadamente 2,5% dos embriões sobrevivem dado logo após o nascimento. Amem

Clonagem terapêutica

A Clonagem Terapêutica é um procedimento cujos estágios iniciais são idênticos à clonagem para fins reprodutivos mas que difere no fato da blástula (segundo estado de desenvolvimento do embrião) não ser introduzida no útero: esta é utilizada em laboratório para a produção de células estaminais a fim de produzir tecidos ou órgãos para transplante.
Esta técnica tem como objetivo produzir uma cópia saudável do tecido ou do órgão de uma pessoa doente para transplante. As Células embrionária/células-tronco embrionárias são particularmente importantes porque são multifuncionais, isto é, podem ser usadas em diferentes tipos de células. Podem ser utilizadas no intuito de restaurar a função de um órgão ou tecido, transplantando novas células para substituir as células perdidas pela doença, ou substituir células que não funcionam adequadamente devido a defeito gene/genético (ex:neurônio/doenças neurológicas,diabetes, coração/problemas cardíacos, Acidente vascular cerebral, lesões da coluna cervical e sangue/doenças sanguíneas etc… ).
As Células embrionárias/células-tronco adultas não possuem essa capacidade de transformarem-se em qualquer tecido. As células músculo/musculares vão originar células musculares, as células do fígado vão originar células do fígado, e assim por diante.

Clone

Ver artigo principal: Clone

A palavra clone foi introduzida na língua inglesa no início do século XX. A sua origem etimológica é da palavra grega κλων (lê-se klón), que quer dizer broto de um vegetal.
Clone é um conjunto de células geneticamente idênticas que são todas descendentes de uma célula ancestral, podendo dar origem a um grande número de organismos iguais entre si. Designa também todos os indivíduos, considerados colectivamente, resultantes da reprodução assexuada (ou partenogénese ou apoximia) de uma única forma inicial individualizada. É também a réplica exacta de um gene obtido por engenharia genética numa sequência de ácido desoxirribonucleico (ADN). Os componentes de um clone têm sempre a mesma constituição genética desde que não ocorram quaisquer mutações.

 http://pt.wikipedia.org/wiki/Clonagem

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 Clonagem: Um método natural de reprodução

Muito se fala sobre a clonagem, como se fosse algo realmente fantástico. O fato de se ter conseguido a clonagem de animais superiores, como é o caso da ovelha Doli, é que foi a grande novidade, pois os tecidos dos animais superiores são formados por células com funções altamente especializadas, que não podem retornar à função de reprodução. Entretanto, muitos seres vivos, principalmente os animais unicelulares e praticamente todos os vegetais, são naturalmente reproduzidos por meio de clonagem.

A clonagem consiste em se obter uma cópia idêntica do organismo que se quer reproduzir. Ou seja, o descendente possui exatamente a mesma carga genética do progenitor.

Como exemplo de clonagem natural de organismos inferiores citam-se os vírus, fungos e bactérias. Mas, é entre os vegetais que se tem os melhores exemplos da utilização de técnicas de clonagem no desenvolvimento de práticas culturais aplicadas comercialmente em larga escala. Em alguns casos, como alho, inhame e banana, as plantas domesticadas sofreram tão forte adaptação ao longo da sua utilização milenar, que perderam a capacidade de se reproduzirem por meio sexuado, reproduzindo-se somente por meio de bulbos e rizomas.

A grande vantagem de se utilizar técnicas de propagação de plantas por meio de clonagem - o que em Agronomia se denomina de propagação vegetativa - é obter lavouras uniformes com todas as plantas idênticas, para produzirem frutos com as mesmas características em termos de tamanho, formato, sabor, composição química etc.

A prática mais comum é a utilização de bulbos, rizomas, rebentos, tubérculos e segmentos de caule, que são partes de algumas espécies que se especializaram como estruturas de reprodução vegetativa. Algumas plantas como a da batata-doce, cana-de-açúcar e batatinha podem ser reproduzidas por mais de uma forma de propagação, mesmo que comercialmente a escolha de uma das formas seja a mais recomendável. A batata-doce, por exemplo, pode ser propagada por meio de segmentos de sua rama (segmento do caule) e brotações que crescem a partir de raízes tuberosas.

Além da utilização das estruturas naturais de propagação, para diversas espécies foram desenvolvidas técnicas especiais como enxertia, alporquia, mergulhia, cultura de meristema e outras, que utilizam geralmente gemas ou brotos que crescem nas axilas das folhas ou nas extremidades dos ramos.

Dentre essas técnicas, a mais conhecida é a enxertia, que consiste em unir partes de duas plantas. A planta receptora é denominada de cavalo ou porta-enxerto, que pode ser produzida por qualquer sistema reprodutivo, inclusive o processo vegetativo, desde que tenha compatibilidade com a planta que irá fornecer a parte a ser enxertada. A parte da planta de interesse comercial é denominada de enxerto, que é fixado no porta-enxerto por diversos processos, tendo como princípio a junção firme dos tecidos das duas plantas, que crescem unidos e formam uma nova planta a partir da brotação do enxerto. Neste caso, todas as brotações que se originam na planta porta-enxerto são removidos, para que a nova planta tenha somente a característica que se deseja. Não é comercialmente interessante, mas por meio desse processo pode-se ter em uma mesma planta, mais de um tipo de fruto. Como exemplo, pode-se ter em uma mesma planta, ramos que produzam mexericas, laranjas, tangerinas ou qualquer outra fruta cítrica.

Uma técnica bastante sofisticada, que representa uma tecnologia de alto nível aplicável à agricultura, é denominada de cultivo in vitro para produção de mudas livres de doenças. Esta técnica consiste remover um segmento mínimo de tecido meristemático do ápice da brotação da planta e cultivá-lo assepticamente em meio-de-cultura in vitro. Estes tecidos crescem a uma taxa relativamente acelerada, permitindo extrair a estrutura reprodutiva antes que as suas células sejam invadida por microrganismos, principalmente bactérias e vírus. Desta forma obtém-se uma planta "limpa" que é propagada intensivamente por meio de outros processos, em condições protegidas da contaminação, até atingir a quantidade desejada. Este processo é utilizado em biofábricas.

Por João Bosco Carvalho da Silva
Pesquisador da Embrapa Hortaliças

 http://www.cnph.embrapa.br/noticias/not_18.htm