Métodos baseados na detecção de DNA para rastreamento de modificações genéticas em cultivares transgênicos de milho e soja/ DNA-based methods for detection of soybean and maize cultivars genetically modified

Autores

  • Léia Cardoso
  • Josiane dos Santos
  • Carlos Humberto Chamone Cangussu
  • Hadison Santos Nogueira
  • Alexandre Moisés Ericsson de Oliveira
  • Mauro Aparecido de Sousa Xavier
  • Carlos Juliano Brant Albuquerque
  • Alessandra Rejane Ericsson de Oliveira Xavier Unimontes

Palavras-chave:

Palavras-chave, Transgênicos. Eventos. Detecção. Keywords, Transgenic. Events. Detection.

Resumo

Resumo: Este estudo teve por objetivo realizar uma revisão sistemática sobre os principais métodos baseados na detecção de DNA para rastreamento de modificações genéticas em cultivares de soja e milho. Além disso, foram identificados e caracterizados geneticamente os eventos transgênicos presentes nestes cultivares aprovados para comercialização no Brasil. Para o objetivo principal foi realizada uma pesquisa nas bases de dados Web of Science e Pubmed, conforme a metodologia PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses). Para tal, incluíram-se artigos sobre o tema através da pesquisa dos principais métodos de detecção de soja e milho transgênico. Foram encontrados vários artigos, entretanto, buscou-se explorar técnicas de rastreamento de transgênicos baseadas na detecção de DNA por PCR. Dentre as sequências alvo comumente encontradas se destacaram regiões codificadoras de genes que conferem resistência a insetos, tolerância a herbicidas ou ambas, bem como regiões promotoras e terminadoras. Para melhor compreensão dos eventos transgênicos aprovados para comercialização no Brasil foram buscadas informações em sítios regulatórios, dentre os quais o da Comissão Técnica Nacional de Biossegurança, Centro de Informação em Biotecnologia e GeneticRight Foundation. Foi possível conhecer e caracterizar os eventos transgênicos presentes em cultivares de milho e soja aprovados para comercialização no Brasil, associando-os aos métodos de detecção pesquisados conforme metodologia PRISMA. Conclui-se que a PCR tradicional, multiplex ou PCR em tempo real baseado na presença de DNA são métodos confiáveis para detecção de sequências gênicas codantes, promotores e terminadores comumente encontrados nos cultivares pesquisados.

 

Abstract : This study aimed to conduct a systematic review of DNA-based methods to detection of genetic modifications in soybean and maize cultivars. Furthermore, the transgenic events present in these cultivars approved for commercialization in Brazil have been identified and genetically characterized. The reach research objectives a database search in Web of Science and Pubmed was performed according to the PRISMA methodology (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyzes). Subject articles were included by researching the main transgenic detection methods in soybean and maize. Several articles were evaluated; however, the focus research was to explore transgenic screening techniques based on DNA detection by PCR. Among the commonly-found target sequence featured for genes that provide resistance to insects, herbicide tolerance genes or both, as well as supporting and terminator regions. In order to better understand the transgenic events approved for Brazilian commercialization, search at regulatory sites for information was made, including the National Biosafety Technical Commission, Biotechnology Information Center and the Genetic Right Foundation. It was possible understand and characterize the transgenic events present in maize and soybean cultivars approved for commercialization in Brazil, associating them with the detection research methods according PRISMA methodology. It was concluded that traditional PCR, multiplex or real-time PCR based on DNA presence are reliable methods to detect coding gene sequences, promoters and terminators commonly found in the studied cultivars.

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Biografia do Autor

Alessandra Rejane Ericsson de Oliveira Xavier, Unimontes

Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual de Goiás (1996), doutorado em Ciências Biológicas (ênfase em Biologia Molecular) pela Universidade de Brasília (2006) e pós- doutorado em Ciências Agrárias pela Universidade Federal de Minas Gerais (2015). Como bióloga atuou no Controle de Qualidade Microbiológico da Novo Nordisk Produção Farmacêutica do Brasil. Tem experiência na área de Microbiologia, com ênfase em Microbiologia Aplicada à Indústria Farmacêutica, atuando principalmente nos seguintes temas: Validação de métodos analíticos microbiológicos, Escrita de procedimentos operacionais, Ministração de treinamentos em métodos analíticos microbiológicos, Qualificação de equipamentos de laboratório e Identificação de Micro-organismos por métodos tradicionais e rápidos. Possui experiência em docência no ensino superior (em metodologias tradicionais e ativas dentre as quais aprendizagem baseada em problemas), atuando principalmente em ensino e pesquisa nas áreas de Microbiologia e Biologia Molecular ou a ela relacionadas. Já foi membro do comitê de validação na Novo Nordisk, bem como diretora de pesquisa e membro do comitê de ética em pesquisa nas Faculdades Unidas do Norte de Minas. Desde 2007 atua como docente do curso de graduação em Medicina na Universidade Estadual de Montes Claros.A partir de 2011 tornou-se membro do corpo docente permanente do Mestrado Profissional em Biotecnologia da Universidade Estadual de Montes Claros onde além de orientar estudantes participa como professora das disciplinas: Biologia Molecular, Microbiologia Industrial, Qualidade no Segmento Biotecnógico e Tecnologia de Produção de Proteínas Recombinantes. Coordenadora do laboratório de ensino de MIcrobiologia - Unimontes

 

Referências

ALARY, R. et al. Comparison of simplex and duplex real-time PCR for the quantification of GMO in maize and soybean. Food Control, Guildford, v.13, n. 4, p. 235-244, 2002.

BAEUMLER, S. et al. A real-time quantitative PCR detection method specific to widestrike transgenic cotton (event 281-24-236/3006-210-23). Journal of Agricultural and Food Chemistry, Washington, v. 54, n. 18, p. 6527-6534, 2006.

BARBAU-PIEDNOIR, E.et al. SYBR Green qPCR screening methods for the presence of 35S promoter and NOS terminator elements in food and feed products. European Food Research and Technology, Berlin, v. 230, n. 3, p. 383-393, 2010.

BATZ. Centre of Biosafety and Sustainability. Genetically modified (GM) crops: molecular and regulatory details.Version 2, 2003. Disponível em: <https://goo.gl/pyd2NP >. Acesso em: 13 out. 2017.

BATZ. Centre of Biosafety and Sustainability. Development of screening methods. 1997. Disponível em: <https://goo.gl/KVEAFc >. Acesso em: 13 out. 2017.

BAWA, A.S.; ANILAKUMAR, K.R. Genetically modified foods: safety, risks and public concerns: a review. Journal of Food Science and Technology, Mysore, v. 50, n. 6, p. 1035-1046, 2013.

CONVENTION ON BIOLOGICAL DIVERSITY - BCH. The Cartagena Protocol. 2000. Disponível em: <http://bch.cbd.int/protocol/background/>.Acesso em: 17 out. 2017.

BIOSAFETYSCANNER. Genetic Rights Foundation. Useful evaluation tool for the management and control of GMOs in crop production.2017. Disponível em: <http://en.biosafetyscanner.org/> Acesso em: 30 set. 2017.

BRANQUINHO, M. R.; FERREIRA, R. T. B.; CARDARELLI-LEITE, P. Survey of compliance with labeling legislation in food containing GMOs in Brazil. Journal of Food Composition and Analysis, San Diego, v. 23, n. 3, p. 220-225, 2010.

BROD, F.C.A.; ARISI, A.C.M. Quantification of Roundup ReadyTM soybean in Brazilian soy-derived foods by real-time PCR. International Journal of Food Science & Technology, v. 43, n. 6, p. 1027-1032, 2008.

BROEDERS, S.R.M.; KEERSMAECKER, S. C.; ROOSENS, N. H. How to deal with the upcoming challenges in GMO detection in food and feed. Journal of Biomedicine and Biotechnology, Akron, v. 2012, Article ID 402418, p. 1-11, 2012.

ILSI RESEARCH FOUNDATION.GM Crop Database. 2017. Disponível em:<https://goo.gl/qZM1gj >. Acesso em: 09 out. 2017.


CONSELHO DE INFORMAÇÕES SOBRE BIOTECNOLOGIA - CIB.Produtos Aprovados. 2016. Disponível em: <https://goo.gl/PZzqNp>. Acesso em: 30 set. 2017.

CONCEIÇÃO, F.R.; MOREIRA, A. N.; BINSFELD, P. C. Detecção e quantificação de organismos geneticamente modificados em alimentos e ingredientes alimentares. Ciência Rural, Santa Maria, v. 36, n. 1, p. 315-324, 2006.

CUNHA, C. dos S. M.et al. Comparação de métodos na detecção de sementes de soja geneticamente modificada resistente ao glifosato. Revista Brasileira de Sementes, Londrina, v. 27, n. 1, p. 167-175, 2005.

DINON, A. Z.et al. Development and validation of real-time PCR screening methods for detection of cry1A.105 and cry2Ab2 genes in genetically modified organisms. Analytical and Bioanalytical Chemistry, Heidelberg, v. 400, n. 5, p. 1433-1442, 2011.

DONG, W.et al. GMDD: a database of GMO detection methods. BMC Bioinformatics, London, v. 9, p. 260-268, 2008.

EUROPEAN NETWORK OF GMO LABORATORIES - ENGL. Definition of minimum performance requirements for analytical methods of GMO testing. 2015.Disponível em: <https://goo.gl/rZoJrN >. Acesso em: 07 out. 2017.

GARCIA, E. G. et al. A rapid genomic DNA extraction method and its combination with helicase dependent amplification for the detection of genetically modified maize. Analytical Methods, Cambridge, v. 8, p. 136 -141, 2016.

GROHMANN, L. Detection of genetically modified plants in seeds, food and feed. Biotechnology in Agriculture and Forestry. Berlin: Springer, v. 64, 2010, p. 117-136.

HAMELS, S. et al. A PCR-microarray method for the screening of genetically modified organisms. European Food Research and Technology, Berlin, v. 228, n. 4, p. 531-541, 2009.

HOLST-JENSEN, A. Testing for genetically modified organisms (GMOs): past, present and future perspectives. Biotechnology Advances, v. 27, n. 6, p. 1071-1082, 2009.


INTERNATIONAL SERVICE FOR THE ACQUISITION OF AGRI-BIOTECH APLICATIONS - ISAAA. GM Approval Database. 2017. Disponível em: <https://goo.gl/1R9rQi>. Acesso em: 30 set. 2017.

MAFRA, I.et al. Comparative study of DNA extraction methods for soybean derived food products. Food Control, Guildford, v. 19, n. 12, p. 1183-1190, 2008.

MARMIROLI, N. et al. Methods for detection of GMO in food and feed. Analytical and Bioanalytical Chemistry, Heidelberg, v. 392, n. 3, p. 369-384, 2008.

BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Protocolo de Cartagena sobre Biossegurança. 2000. Disponível em: <https://goo.gl/8gaw1D >. Acesso em: 17 out. 2017.

OLIVEIRA, C.A.M. et al. Detection of genetically modified maize in processed products, dry grains, and corn ears intended for fresh consumption in South Brazil. Genetics and Molecular Research, Ribeirão Preto, v. 15, n. 4, p. 1-10, 2016.

OVESNÁ, J.; DEMNEROVÁ, K.; POUCHOVÁ, V. GMO Detection. In: TOLDRÁ, F. (Org.). Safety of Meat and Processed Meat. New York: Springer, 2009. p. 515-532.

MIAW, C.S.W. et al. Métodos para detecção de soja RoundupReady®em grãos de produtos de soja por reação em cadeia da polimerase: revisão e análise crítica das práticas de validação. Revista do Instituto Adolfo Lutz, São Paulo, v. 73, n. 1, p. 9-25, 2014.

ORGANIZATION FOR ECONOMIC CO-OPERATION AND DEVELOPMENT - OECD. Risk assessment considerations of genetically modified micro-organisms for releases.2015. Disponível em:<https://goo.gl/bhb1Yh >. Acesso em: 17 out. 2017.

PREMANANDH, J. Global consensus: Need of the hour for genetically modified organisms (GMO) labeling. Journal of Commercial Biotechnology, London, v.17, n. 1, p. 37-44, 2011.

PINTO, G. B. A.et al. Application of polymerase chain reaction for high sensitivity detection of Roundup ReadyTM soybean seeds and grains in varietal mixtures. Food Technology and Biotechnology, Zagreb, v. 49, n. 3, p. 277-285, 2011.

PINTO, L.M.N.; FIUZA, L.M. Genes cry de Bacillusthuringiensis aplicados na engenharia genética de plantas, conferindo resistência a insetos-praga. Neotropical Biology and Conservation, São Leopoldo, v. 3, n. 3, p. 159-168, 2008.

SCHOLTENS, I. et al. Practical experiences with an extended screening strategy for genetically modified organisms (GMOs) in real-life samples. Journal of Agricultural and Food Chemistry, Washington, v. 61, n. 38. p. 9097 -9109, 2013.

ZHANG, F. L.et al. An event-specific qualitative and real-time PCR detection of 98140 maize in mixed samples. Food Control, Guildford, v. 57, p. 1-8, 2015.

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Publicado

2017-12-22

Como Citar

Cardoso, L., dos Santos, J., Cangussu, C. H. C., Nogueira, H. S., Ericsson de Oliveira, A. M., Xavier, M. A. de S., Brant Albuquerque, C. J., & Ericsson de Oliveira Xavier, A. R. (2017). Métodos baseados na detecção de DNA para rastreamento de modificações genéticas em cultivares transgênicos de milho e soja/ DNA-based methods for detection of soybean and maize cultivars genetically modified. Caderno De Ciências Agrárias, 9(3), 101–114. Recuperado de https://periodicos.ufmg.br/index.php/ccaufmg/article/view/2986

Edição

Seção

REVISÕES DE LITERATURA
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