herbicidas (Cousins et al., 1991). Estecultivar é tido como de elite, embora nãoesteja disponível no mercado. Por outrolado, o cultivar Siokra I-4, importantepara os cotonicultores dos países desenvolvidos,sendo que seu cultivo representaganhos da ordem de 900 milhõesde dólares em exportações, é provavelmenteum tantoinacessível às manipulaçõesgenéticaspor ser fraca m e n t eregenerávelquando em culturade tecidos.O processode introdução denovos genes nasvariedades Cokere Siokra atualmentepode ser consideradode rotina,mas não rápido.O processotodo desde ump e q u e n oexplante até a obtençãode umap l a n t atransgênica crescendono solopode demorar de9 a 12 meses(Cousins et al., 1991). O processo podeser resumido nas seguintes etapas: pedaçosde hipocótilos ou cotilédones sãoincubados por dois dias com células deuma linhagem de Agrobacterium geneticamentemodificada e portadora de genesde Bt e de um marcador genético para oantibiótico canamicina. Durante o chamadoco-cultivo ocorre a transferênciado material genético entre as células deAgrobacterium e algumas células dostecidos de algodão. Posteriormente, há atransferência para um meio de culturacontendo hormônios em concentraçõesadequadas que encorajam as divisõescelulares e a resistência aos antibióticoscanamicina e cefotaxime. A canamicinaseleciona a proliferação de células quereceberam também os genes de Bt e acefotaxime elimina as células residuaisde Agrobacterium. Durante os mesessubseqüentes, as células geneticamentemodificadas transformam-se em calosfriáveis (uma massa desorganizada decélulas que se separam por agitação comfacilidade) que por fim são postos paracrescer em cultura líquida semhormônios. Esta etapa induz a produçãode muitos embriões bastante semelhantesaos que são produzidos no interiordas sementes. Isto pode levar de 2 a 4meses. Os embriões obtidos são postospara crescer em meios adequados queapós germinação geram plântulas quepor sua vez são desenvolvidas com cuidadosadequados em casa de vegetaçãoe posteriormente são transferidas paraensaios em solo. Cada uma destas plantascontém genes de Bt que são entãotransmitidos aos descendentes da mesmaforma como são transmitidos osoutros genes de importância para asplantas, tais como os relativos às coresdas flores, ao vigor das sementes, àprodução etc.Métodos alternativos ao da transformaçãomediada por Agrobacterium estãosendo investigados por outros autores(Finer & McMullen, 1990), mas osucesso da via natural de transformação,pela ação de linhagens não-patogênicasde Agrobacterium, parece ser realmentea única forma garantida, atualmente, deintroduzir os genes de toxina de Bt oumesmo outros genes em células de algodãoe outras dicotiledôneas. Llewellyn etal., 1994, na Austrália, utilizaram-se deum vetor desenvolvido pelo grupo daMonsanto, para introduzir genes de Btnas linhas de algodão Siokra I-3 e S324.Em bioensaios empregando células decalos de plantas transgênicas ou mesmofragmentos de folhas destas plantas foiobservado um nível significativo de expressãodos genes para toxinas que atuamcontra formas imaturas de insetos daordem Lepdoptera.A expressão das proteínas de Bt emplantasComo indicado anteriormente, asdificuldades técnicas para a expressãodos genes das toxinas de Bt em célulasde plantas não são triviais. Decorreramse12 anos desde que se teve pela primeiravez a idéia de transferir tais genes paraplantas específicas até se ter no mercadoà disposição dos comerciantes/agricultoresas referidas plantas geneticamentemodificadas de modo correto. Muitosfatores tiveram que ser explorados, eassim outras dificuldades foram se somandoàs anteriormente previstas, e sãoconsideradas a seguir:Quais linhagens de B.thuringiensisutilizar?A escolha da linhagem de Bt apropriadapara se usar em experimentos detransgênese com plantas é dependentedo tipo de praga-alvo que se quer atingir,bem como da disponibilidade de umgene codificador de uma toxina adequadaa cada situação. Os produtos dosgenes ativos contra Lepidoptera, derivadosda subespécie kurstaki, que foramdescritos no início dos anos 60, denominadosgenericamente cryIa, e seus derivativosisolados em meados da décadade 80 são, de longe, os mais caracterizados(Höfte and Whiteley, 1989). Tambémdevido ao fato de, coincidentemente, amaioria das pragas de lavoura pertenceremà ordem Lepidoptera, não é de sesurpreender que a maior parte dos trabalhosde transgênese tenha sido feita comeste grupo de genes (Barton et al., 1987;Fischoff et al., 1987; Vaeck et al., 1987).Os genes e seus produtos retirados delinhagens de Bt que atuam sobre asordens Coleopera e Diptera foram isoladose caracterizados alguns anos maistarde, e somente agora começam a recebera atenção dos grupos de pesquisadoresque empregam as técnicas derecombinação genética naturalmente14 <strong>Biotecnologia</strong> Ciência & Desenvolvimento
não-convencionais, e assim poderãopassar também a oferecer possibilidadesde controle de outras classes de pragaseconomicamente tão ou mais importantesdo que as já contempladas. No mundotodo, muitos esforços estão sendorealizados na busca de novas linhagensde Bt que sejam efetivas contra outraspragas específicas. No Brasil, o grupo dadra. Olivia Arantes, da UEL, isolou asubespécie de B.thuringiensis denominadalondrina, que aparentemente pareceatuar sobre lagartas da soja (Anticarsiagematalis).Atingindo níveis adequados deexpressão das toxinas de Bt nasplantasA abordagem inicial de expressargenes para toxinas de Bt em plantas foia de simplesmente colocar regiões depromoção de bactérias ao lado dos genesde Bt, entre os outros genes do genomadas plantas, assim como incluir umaregião de terminação e poliadenilação(Barton et al., 1987 - Fischoff et al., 1987).Na maioria dos casos, o promotor usadoenvolve a região do genoma do vírus domosaico da couve-flor, relativa à expressãode ARN 35S, em abundância (Odellet al., 1985). Este promotor tem sidorelatado como um dos preferidos para aexpressão de vários outros produtosgênicos em plantas geneticamente modificadas.Os primeiros exemplos de plantasde tabaco e tomate transgênicas produziramquantidades tão ínfimas dasproteínas de Bt que não era possível suadetecção (mesmo com o emprego demétodos bioquímicos bastante sensíveis),e conseqüentemente exibindo níveisinsatisfatórios de proteção contra as pragasdestas lavouras. Houve uma melhorasignificativa quando apenas a parte N-terminal das toxinas foi levada à expressãoem células de plantas, mas mesmoassim era insuficiente para trabalhos decampo. Tais plantas geneticamente modificadaseram recomendadas apenaspara regiões com pragas altamente sensíveisàs toxinas envolvidas. O grupo daBélgica da Plant Genetics Systems (PGS)conseguiu substanciais incrementos daexpressão de genes de Bt através daexploração de um sistema de seleçãoacoplada. Neste caso, associou-se à expressãodos genes de interesse um outrogene responsável pela resistência a umantibiótico (Vaeck et al., 1987). Em casosparticulares de expressão de genes diversos,pode ocorrer uma distribuiçãonormal dos níveis de expressão devido àinfluência da localização dos genes emdiferentes locais de cromossomos diferentesda planta hospedeira. Apenas umpequeno número de transformantes foramprodutores de níveis altos das toxinase os pesquisadores belgas elaboraramuma estratégia para selecionar taisclones. Eles elevaram a concentração doantibiótico nos meios de seleção, e comisso selecionaram os melhores clonesprodutores do antibiótico, e, por conseguinte,também estes clones foram osmelhores produtores das toxinas de Bt,uma vez que os genes para ambos produtosestão fundidos (região N-terminaldo produto do Bt com o gene daneomicina fosfotransferase (NptII). Deveser lembrado que as células deB.thuringiensis produzem as moléculasde proteína cristal na forma de prótoxinas,que só serão ativadas quandono trato digestivo dos insetos-alvo, apósa remoção da parte relativa ao C-terminal.Assim sendo, as montagens que se<strong>Biotecnologia</strong> Ciência & Desenvolvimento 15