Peixes transgênicos: significado, desenvolvimento e aplicação

Neste artigo vamos discutir sobre: ​​- 1. Significado de Peixes Transgênicos 2. Desenvolvimento de Peixes Transgênicos 3. Cultura Controlada de Peixes Transgênicos e Alimentos 4. Tecnologia de Transferência de Genes para o Desenvolvimento 5. Aplicações 6. Preocupações Ambientais 7. Peixes transgênicos podem ameaçar Populações Selvagens 8. Espécies Invasoras de Peixes Transgênicos.

Significado de peixe transgênico:

Um peixe transgênico é aquele que contém genes de outra espécie. Um peixe transgénico é uma variedade melhorada de peixe proporcionado com um ou mais genes estranhos desejáveis ​​com o objectivo de melhorar a qualidade, crescimento, resistência e produtividade dos peixes.

Tipicamente, os genes de uma ou mais espécies doadoras são isolados e unidos em agentes infecciosos artificialmente construídos, que agem como vetores para transportar os genes para as células das espécies receptoras. Uma vez dentro de uma célula, o vetor que carrega os genes se inserirá no genoma da célula.

Um organismo transgênico é regenerado a partir de cada célula transformada (ou ovo, no caso de animais), que absorveu os genes estranhos. E desse organismo, uma variedade transgênica pode ser criada. Desta forma, os genes podem ser transferidos entre espécies distantes, que nunca se cruzariam na natureza.

A aplicação da engenharia genética aos animais, como as batatas com inseticida incorporado, poderia trazer inúmeros benefícios, incluindo a possibilidade de um suprimento de alimentos mais seguro e mais barato e a criação de novas fontes de recursos farmacêuticos inadequados.

Com o avanço no campo da engenharia genética, a aplicação de seu uso comercial também aumentou. Animais aquáticos estão sendo projetados para aumentar a produção aquícola.

O uso de engenharia genética e tecnologia de rDNA fez milagres na pesquisa médica e industrial. Os peixes transgênicos estão sendo promovidos como os primeiros animais transgênicos comercializáveis ​​para consumo humano.

Um dos aspectos mais importantes entre os peixes e outros animais terrestres para o cultivo e melhoramento genético é que, geralmente, os peixes têm maiores níveis de variação genética e, portanto, mais escopos para a seleção do que a maioria dos mamíferos ou aves.

Usando a tecnologia de transferência de genes, os cientistas criaram agora uma variedade geneticamente modificada de salmão do Atlântico que cresce até o tamanho de mercado em cerca de 18 meses, caso contrário, o peixe leva de 24 a 30 meses para se tornar peixe do mercado. Espera-se também que agora possamos modificar um grande número de peixes com características de crescimento rápido e trazer a Revolução Azul.

A seguir, os pontos importantes necessários para a engenharia genética (transferência de genes) para produzir peixes transgênicos:

(1) Uma sequência genética deve isolar para as características particulares; por exemplo, gene do hormônio do crescimento.

(2) Esses genes (seqüência gênica) são inseridos em um DNA circular conhecido como plasmídeo Vector (enzimas endonucleases e ligases são usadas).

(3) Plasmídeos são colhidos nas bactérias para produzir bilhões de cópias.

(4) Os plasmídeos são introduzidos no DNA linear. O DNA linear é às vezes chamado de cassete genético porque contém vários conjuntos de material genético além do novo gene inserido; por exemplo, gene do hormônio do crescimento. A tecnologia está disponível para integrar genes na linhagem germinativa do indivíduo em desenvolvimento (peixe) e finalmente transmitida para outras gerações.

(5) Tornar a cassete uma parte permanente da composição genética do peixe.

Desenvolvimento de peixes transgênicos:

O desenvolvimento de peixes transgênicos concentrou-se em algumas espécies, incluindo salmão, truta, carpa, tilápia e algumas outras. Salmão e truta são culturas de rendimento, enquanto os outros fornecem principalmente fontes de proteína. Atualmente, cerca de 40 ou 50 laboratórios em todo o mundo estão trabalhando no desenvolvimento de peixes transgênicos.

Cerca de uma dúzia delas estão nos EUA, outras doze na China e as restantes no Canadá, Austrália, Nova Zelândia, Israel, Brasil, Cuba, Japão, Singapura, Malásia e vários outros países. Alguns desses laboratórios estão associados a empresas que esperam comercializar seus peixes em mais alguns anos.

Muitos dos peixes em desenvolvimento estão sendo modificados para crescer mais rapidamente do que seus irmãos de aquicultura selvagens ou criados tradicionalmente.

O crescimento mais rápido é geralmente realizado pela transferência de um gene da hormona de crescimento de peixe de uma espécie de peixe para outra. O peixe de crescimento mais rápido não só alcança o tamanho do mercado em menos tempo, como também se alimenta de forma mais eficiente. O hormônio de crescimento de truta (GH) foi usado para produzir carpas transgênicas com melhores propriedades de curativo. Essas carpas transgênicas são recomendadas para produção em tanques de terra.

Salmão Transgênico:

O salmão do Atlântico é projetado com um salmão pacífico, hormônio do crescimento impulsionado pelo gene promotor do anticongelante ártico. O rápido crescimento desse salmão transgênico é alcançado, não tanto pelo hormônio do crescimento transgênico, como pelo promotor do gene anticongelante, que funciona na água fria, desejável para o sabor do salmão.

Devlin (1994) pesquisadores da Fisheries & Oceans, Canadá, em West Vancouver, British Columbia, modificaram o gene do hormônio de crescimento em salmões Coho, desenvolvendo uma construção genética na qual todos os elementos genéticos são derivados do salmão-vermelho.

O coho transgênico cresceu em média 11 vezes mais rápido que o peixe não modificado e o maior peixe cresceu 37 vezes mais rápido. Os níveis de hormônio do crescimento nos peixes transgênicos são altos durante todo o ano, ao invés de cair no inverno, como ocorre no salmão comum. Devlin (2001). O salmão modificado é grande o suficiente para ser comercializado após um ano, em contraste com o salmão de viveiro padrão que não atinge o tamanho do mercado por pelo menos três anos.

Tilápia Transgênica:

Os peixes tilápia, nativos da África, são cultivados em todo o mundo como “comida do pobre”, perdendo apenas para a carpa como peixe de água morna e excedendo a produção de salmão do Atlântico (cujo valor de mercado é o dobro do da tilápia). A tilápia tem sido extensivamente modificada geneticamente e promovida como um peixe transgênico exclusivo para produção isolada ou contida.

A tilápia transgênica, que é modificada com o hormônio de crescimento de suínos, é três vezes maior que seus irmãos não-transgênicos. A tilápia geneticamente modificada com insulina humana cresceu mais rapidamente do que os irmãos não transgênicos, e também poderia servir como uma fonte de células de ilhotas para transplante para seres humanos.

Peixes de Medaka Transgênicos:

O cientista de animais Purdue Muir e Howard (1999) usaram o minúsculo peixe japonês Oryzias latipes chamado medaka para examinar o que aconteceria se o macho med akas fosse geneticamente modificado com o hormônio de crescimento do salmão do Atlântico. A inserção de uma construção genética que consiste no hormônio do crescimento humano, impulsionado pelo promotor do crescimento do salmão, em medaka produziu o medaka transgênico.

A viabilidade de grupos de peixes modificados e convencionais foi medida aos três dias de idade, e 30 por cento menos peixes transgênicos sobreviveram a essa idade. Os pesquisadores calcularam que machos grandes tinham uma vantagem de acasalamento quadruplicada, baseada em observações de medaka de tipo selvagem. Em outro experimento, os genes da traça da seda foram introduzidos no peixe Medaka para criar resistência a patógenos bacterianos.

Peixes Zebra Transgênicos:

O pequeno peixe-zebra (Bmchydanio rerio), que vive em aquários, foi geneticamente modificado para produzir um pigmento vermelho fluorescente e está sendo promovido para venda como animal de estimação doméstico, o "peixinho dourado".

O peixinho dourado causou sensação nos Estados Unidos porque a regulação de tais animais transgênicos é obscura e nenhuma das principais agências reguladoras: Food and Drug Administration (FDA), Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA) ou Agência de Proteção Ambiental (EPA). estava disposto a assumir a liderança na regulação do peixinho dourado (embora o USDA lida com animais de estimação).

O peixinho dourado está disponível para venda a partir de 5 de janeiro de 2004 sem aprovação regulatória nos Estados Unidos (Fig. 43.1).

Gong (2003) desenvolveu novas variedades do peixe zebra. Três proteínas fluorescentes de "cor viva", proteína fluorescente verde (GFP), proteína fluorescente amarela (YFP) e proteína fluorescente vermelha (RFP ou dsRed) foram expressas sob um forte promotor mylz2 específico de músculo em linhas estáveis ​​de peixes zebra transgênicos.

Estes peixes-zebra transgênicos com cores fluorescentes vivas (verde, amarelo, vermelho ou laranja) podem ser vistos a olho nu sob luz do dia e luz ultravioleta no escuro. A proteína verde fluorescente (GFP) é originalmente isolada da água-viva (Aequorea tictoria).

Carpa comum transgênica:

Thomas T. Chen, diretor do Centro de Biotecnologia da Universidade de Connecticut, em Storrs, transferiu para a carpa comum o DNA do hormônio de crescimento da truta arco-íris fundido a uma sequência de um vírus do sarcoma aviário.

O material genético foi injetado em ovos de carpa férteis com microinjeção. Os descendentes da primeira geração de peixes transgênicos cresceram 20 a 40% mais rápido do que seus irmãos não modificados. Chen também está desenvolvendo bagre transgênico, tilápia, robalo, truta e linguado.

A pesquisadora associada Amy J. Nichols e o professor Rex Dunham (1999) no departamento de pesca e aquicultura da Auburn University, em Auburn, Alabama, desenvolveram carpas e bagres transgênicos que crescem 20 a 60% mais rápido que as variedades cultivadas padrão.

Eles usam microinjeção e eletroporação para injetar outra cópia de um gene do hormônio do crescimento do peixe em ovos de peixe férteis. O crescimento da carpas e bagres modificados resultantes é estimulado pelo hormônio de crescimento extra do peixe.

Na Índia, a pesquisa em peixes transgênicos foi iniciada na Universidade Madurai Kamaraj (MKU), no Centro de Biologia Celular e Molecular (CCMB), em Hyderabad e no Colégio Nacional Matha, em Kollam, com construções emprestadas de cientistas estrangeiros.

O primeiro peixe transgênico indiano foi gerado em MKU em 1991 usando construções emprestadas. Cientista na Índia desenvolveu transgênicos experimentais de peixe rohu, peixe zebra, peixe-gato e peixe singhi.

Genes, promotores e vetores de origem indígena estão agora disponíveis para apenas duas espécies, ou seja, rohu e singhi para o crescimento de engenharia. O rohu transgênico produzido recentemente a partir da construção indígena na Universidade Madurai Kamaraj provou ser oito vezes maior que os irmãos de controle. Este rohu transgênico atinge 46 a 49 gramas de peso corporal dentro de 36 semanas após seu nascimento.

Auto-transgenia:

Cientistas indianos estão se concentrando no desenvolvimento de peixes transgênicos através da auto-transgênese, que envolve apenas o aumento das cópias dos genes do hormônio do crescimento presentes em um peixe, em oposição à alotransgênese, que equivale à transferência de genes de diferentes espécies.

O aumento no crescimento homone genes leva a um aumento no conteúdo de carne. Cientistas indianos acreditam que a autotransgênese é mais segura e menos controversa. De acordo com TJ Pandian, da escola de ciências biológicas da Universidade Madurai Kamaraj, o tempo de geração da maioria das espécies de peixes é menor e a freqüência de criação é relativamente mais alta.

Uma única fêmea pode produzir várias centenas ou milhares de ovos e, assim, fornecer um maior número de ovos geneticamente idênticos. Além disso, a vantagem mais importante é que a fertilização é externa e pode ser facilmente controlada por manipulação experimental.

Segundo Pandian, “a disponibilidade limitada de transgenes de origem piscícola tem sido o maior obstáculo na produção de peixes transgênicos. No entanto, com os avanços na biologia molecular, mais de. 8500 genes e sequências de cDNA de origem piscícola foram isolados, caracterizados e clonados no mundo. ”

Cultura Controlada de Peixes e Rações Transgênicas:

A cultura comercial da lagoa é eficaz para carpas e tilápias, mas é mais difícil com salmão e truta. Atualmente, a cultura da lagoa é adequada para carpas e tilápias porque os peixes são vegetarianos, salmão carnívoro e truta dependem de uma dieta de peixe e farinha de peixe, mas o estoque mundial de peixes de alimentação diminuiu e substitutos adequados de carne vegetal devem ser encontrados.

O salmão do Atlântico (como os típicos carnívoros de água fria) não pode prosperar com uma dieta de óleos de colza, mas o peixe pode atingir a maturidade se terminar com óleos de peixe pelo menos 20 semanas perto do final do seu ciclo de maturação.

Colza de óleo GM com maior produção de ácidos graxos de cadeia longa é proposta para servir como alimento para peixes cultivados em lagoas. E a farinha de canola GM tolerante ao glifosato foi pronunciada substancialmente equivalente à canola não-GM como alimento para a truta arco-íris.

Tecnologia de Transferência de Genes para o Desenvolvimento de Peixes Transgênicos:

Os métodos mais comumente usados ​​na biotecnologia de peixes são a manipulação de cromossomos e tratamentos hormonais, que podem ser produzidos em peixes triplóides, tetraplóides, haplóides, ginogenéticos e androgenéticos.

Outros métodos populares de transferência de genes em peixes são microinjeção, eletroporação de espermatozóides, eletroporação de ovos e incubação de espermatozóides. A seguir estão os principais passos na transferência de genes para o desenvolvimento de peixes transgênicos.

A. Preparação da construção de DNA:

O transgene desejado deve ser um gene recombinante ou construção de DNA, que é construído em um plasmídeo que contém um elemento promotor-promotor apropriado e uma seqüência de DNA estrutural.

Os genes estranhos são tipicamente introduzidos com fortes sinais genéticos, promotores e / ou intensificadores, que permitem que os genes estranhos sejam expressos em níveis muito altos continuamente (ou constitutivamente), colocando efetivamente aqueles genes fora da regulação metabólica normal da célula, e o organismo transgênico resultante da célula transformada.

Existem três tipos principais de transgenes:

(1) Ganho de Função:

Estes transgenes são capazes de aumentar a função particular no indivíduo transgênico após sua expressão. Por exemplo, genes de hormona de crescimento de mamífero e peixe ligados a elemento promotor-promotor apropriado e uma sequência de ADN estrutural para produzir transgene de GH.

Este transgene de GH quando expresso em indiv�uos transg�icos aumenta a produ�o de hormona de crescimento conduzindo a crescimento melhorado de animal transg�ico.

(2) função do repórter:

Estes transgenes são capazes de identificar e medir a força do elemento promotor-potenciador.

(3) Perda de Função:

Este transgene ainda não é usado para modificação de peixes transgênicos. Tais transgenes são utilizados para interferir com a expressão de genes hospedeiros. Os elementos promotores-intensificadores dos transgenes estão ligados a um gene da hormona de crescimento dos peixes.

Assim, os peixes transgênicos contêm seqüências de DNA extras que são originalmente derivadas da mesma espécie. A construção gênica é então introduzida no óvulo fertilizado ou embrião, de modo que o transgene seja ligado ao genoma de cada célula de ovo ou embrião.

B. Transferência Genética por Microinjeção:

A microinjeção é a técnica mais bem sucedida e amplamente utilizada para a transferência de genes em peixes. Um método de técnica de microinjeção envolve o uso de agulha de injeção fina para introduzir DNA no local de corte na célula. Ao fazer isso, destrói as células que estão em contato direto com o DNA injetado.

Para garantir a integração do DNA, ele deve ser injetado em células intactas próximas ao local de corte. O aparato de injeção consiste de um estereomicroscópio de dissecação e dois micromanipuladores, um com micro-agulha de vidro para fornecer transgene e outro com uma micropipeta para manter o embrião de peixe no lugar (Fig. 43.2).

O sucesso da técnica de microinjeção depende da natureza do córion de ovo. O córion macio facilita a microinjeção, enquanto o córion espesso limita a capacidade de visualizar o alvo para injeção de DNA. Em muitos peixes (salmão do Atlântico e truta arco-íris) o córion de ovo fica duro e duro logo após a fertilização ou em contato com a água e proporciona uma dificuldade em injetar o DNA.

Mas usando os seguintes métodos pode resolver este problema:

(1) Utilizando a micrópola (uma abertura na superfície do ovo para a entrada do espermatozóide durante a fertilização) para inserir a agulha de injeção.

(2) Usando microcirurgia para fazer uma abertura no córion.

(3) Por digerir o córion com enzimas.

(4) Usando 1mM de glutationa para iniciar a fertilização e reduzir a dureza do córion.

(5) Por injeção direta nos ovos não fertilizados.

Outra técnica de transferência gênica é a microinjeção intra-nuclear, que envolve abordagem física direta usando uma agulha fina para fornecer DNA em células ou mesmo núcleos.

Para facilitar a taxa de protoplastos de microinjecção com parede celular parcialmente reformada pode ser ligado a um suporte sólido com substrato ligado artificialmente - sem danificar as células. O suporte sólido pode ser de lâminas de vidro ou lâminas.

Etapas da técnica de microinjeção:

(1) Ovos e espermatozoides desejados são armazenados separadamente nas condições ótimas.

(2) Adicione água e espermatozóides e inicie a fertilização.

(3) Dez minutos após a fertilização, os ovos são dechorionados por tripsinização.

(4) Os óvulos fertilizados são microinjetados com o DNA desejado dentro de poucas horas após a fertilização. O DNA é liberado no centro do disco germinativo para a primeira clivagem em ovos dechorionados. O tempo disponível para a microinjeção é de 25 minutos e também entre a fertilização e a primeira clivagem.

(5) Após a microinjeção, os embriões são incubados em água até que a eclosão ocorra.

A taxa de sobrevivência de embriões de peixe micro-injectados parece ser cerca de 30-80%, dependendo da espécie de peixe.

Vantagens da técnica de microinjeção:

Essa técnica tem os seguintes méritos:

(1) A quantidade ideal de DNA pode ser entregue por célula, aumentando as chances de transformação integrativa.

(2) A entrega do DNA é precisa, mesmo nos núcleos da célula-alvo, melhorando novamente as chances de transformação integrativa.

(3) A pequena estrutura pode ser injetada.

(4) É uma abordagem física direta, portanto, é um intervalo de host independente.

Desvantagens da técnica de microinjeção:

(1) Uma única célula pode ser injetada de cada vez, portanto, é um processo demorado.

(2) Requer instrumentos sofisticados e habilidades especializadas.

(3) O tempo embrionário limitado restringe a injeção a mais ovos e uma baixa taxa de transformação.

C. Transferência Genética por Eletroporação:

É um método simples, rápido, eficiente e conveniente para transferir genes. Este método envolve um pulso elétrico para entregar DNA nas células (Fig. 43.3). As células são expostas a um curto choque elétrico, que torna a membrana celular temporariamente permeável ao DNA.

O fragmento de DNA desejado é colocado em contato direto com a membrana de protoplasto, que entra na célula após o choque elétrico. O buraco pode ser criado como resultado e estabilizado por um
interação dipolar com campo elétrico.

A eletroporação envolve uma cadeia de pulsos elétricos para permeação da membrana celular, permitindo a entrada de DNA em óvulos fertilizados. A taxa de integração de DNA no embrião eletroporado é mais do que 25% é a taxa de sobrevivência, que é ligeiramente maior em comparação com os microinjetados.

Vantagens da técnica de eletroporação:

(1) Permite a entrada simultânea de construções de DNA.

(2) É o método mais adequado para essas espécies, que tem ovos muito pequenos para microinjeção.

(3) Este método não requer habilidade especializada.

D. Transferência Genética Proteica Anticongelante:

Muitos teleósteos que habitam a água gelada nas regiões polares produzem glicoproteínas anticongelantes (AFGPs) ou proteínas anticongelantes (AFPs) em seus soros para protegê-las do congelamento. Esta proteína reduz a temperatura de congelação da solução sem alterar a sua temperatura de fusão.

A histerese térmica, a diferença entre a temperatura de congelamento e fusão, é uma propriedade única dessas proteínas. Demonstrou-se que AFPs e AFGP se ligam a cristais de gelo e inibem o crescimento de cristais de gelo.

Apesar de suas propriedades anticongelantes semelhantes, essas proteínas são bastante diferentes em suas estruturas de proteínas. Há um tipo de AFGP e três tipos de AFP. Recentemente, o quarto tipo de AFP também foi relatado em sculpin longhorn.

O salmão do Atlântico Salmo salar, não possui nenhum destes genes AGFP ou AFPs e é incapaz de sobreviver em temperaturas sub-zero da água do mar. A incapacidade de tolerar temperaturas abaixo de - 0, 6 ° C a - 0, 80 ° C é um dos maiores problemas da criação de gaiolas marinhas na costa do Atlântico Norte. Hew e seus colegas desenvolveram salmão do Atlântico resistente a anticongelantes contendo os genes AFP ou AFGP usando tecnologia de transferência de genes.

Eles usaram o clone genômico (2A-7) que codifica a principal AFP do tipo fígado (wflAFP-6, anteriormente conhecido como (HPLC-6) do linguado de inverno (Pleuronectus amaricanus) foi usado como um candidato para a transferência de genes.

Os AFPs da solha pertenciam às AFP do tipo I que são polipeptídeos pequenos e ricos em alanina e conteúdo helicoidal. AFPs Flounder é uma família multi-gene de 80-100 cópias que codificam duas isoformas diferentes, ou seja, o tipo de fígado e tipo de pele AFPs.

Os AFPs do tipo fígado, tais como wflAFP-6 ou wflAFP-8 (HPLC-8), são sintetizados exclusivamente no fígado como AFP prepro. Em contraste, as AFPs do tipo de pele, incluindo wfsAFP-2 e wfsAFP-3, são expressas amplamente em muitos tecidos periféricos como AFPs maduras intracelulares.

E. Transferência Genética do Hormônio do Crescimento:

Recentemente, os cientistas desenvolveram um modelo de hormônio de crescimento “todo peixe” . Eles clonaram e sequenciaram a carpa capim e o gene comum da anidrase carbônica (CA) e do hormônio do crescimento Hew et al. (1992). O promotor do gene CA da grama (beta-actina) foi ligado a um cDNA da hormona do crescimento da carpa capim para formar um vector de expressão de elevada eficiência designado pCAZ.

Usando o gene CAT como gene do receptor, um hormônio de crescimento de carpa pCA foi microinjetado em carpa comum fertilizada, não ativada, através da micrópila, gerando a carpa transgênica “todos os peixes”. A presença de transgene foi detectada por PCR de transcriptase reversa e Northern blotting. Estes peixes transgênicos apresentaram uma alta taxa de crescimento de 137% do controle.

F. Transferência Genética Resistente à Doença:

Na China, cientistas testaram um gene que contribui para a resistência ao vírus hemorrágico da carpa capim (GCHV). Onze diferentes fragmentos de genes que codificam a proteína foram clonados e isolados da tradução in vitro usando fragmentos de genes únicos genômicos de GCHV.

Com base na informao do ADNc do gene da protea da cside SP6 e SP7, sintetizaram-se 3 oligonucleidos e fundiram-se com o promotor SV40 MT e transferiram-se para culas assassinas induzidas por citoquina (CIK) por meio de um vector de express construo e transfectaram com GCHV. O resultado indicou que as mortalidades foram reduzidas em uma ordem após o desafio com o vírus.

Aplicações de peixes transgênicos:

Peixe transgênico pode ser melhor utilizado para os seguintes fins:

(1) Para aumentar a produção de peixe para atender o crescimento devido à demanda de alimentos devido ao aumento da população mundial.

(2) Para produção de produtos farmacêuticos e outros produtos industriais de origem piscícola.

(3) Para o desenvolvimento de variedades de peixes nativos transgênicos para aquário.

(4) Como biossensores de peixes para monitorizar a poluição aquática.

(5) Para isolamento de genes, promotores e síntese de construções de genes eficazes.

(6) Para pesquisas em células-tronco embrionárias e produção in vitro de embriões.

(7) Para produção de proteína anticongelante.

Preocupações ambientais sobre peixes transgênicos:

As principais preocupações ambientais sobre as liberações de peixes transgênicos, por exemplo, incluem a competição com populações selvagens, o movimento do transgene para o pool genético selvagem e rupturas ecológicas devido a mudanças nas presas e outros requisitos de nicho na variedade transgênica versus as populações selvagens.

Peixes transgênicos poderiam ameaçar populações selvagens:

West Lafayette, Ind. - Pesquisadores da Universidade de Purdue descobriram que liberar um peixe transgênico na natureza poderia danificar populações nativas até o ponto de extinção. Peixes transgênicos podem representar uma ameaça significativa à fauna nativa.

"Os peixes transgênicos são tipicamente maiores que o nativo, e isso pode conferir uma vantagem na atração de parceiros", diz Muir. “Se, como em nossos experimentos, a mudança genética também reduz a capacidade de sobrevivência da prole, um animal transgênico poderia levar a população selvagem à extinção em 40 gerações”.

Embora em instalações de pesquisa canadenses, precauções elaboradas estão sendo tomadas para evitar a liberação de peixes transgênicos no meio ambiente. Os peixes são frequentemente criados em tanques cobertos com redes para manter as aves afastadas; cercado por cercas elétricas para manter fora ratos muskrats, guaxinins e humanos; e as saídas estão equipadas com drenos blindados para evitar a perda de pequenos peixes ou ovos.

Fluxo Genético:

Uma das maiores preocupações ambientais levantadas pelos peixes transgênicos é a possibilidade de que uma espécie transgênica criada em áreas de águas abertas escape e espalhe novos traços no ecossistema criando com parentes silvestres, um processo biológico conhecido como "fluxo gênico".

O fluxo de genes entre peixes transgênicos ou convencionalmente criados e populações selvagens é uma preocupação ambiental, porque pode representar uma ameaça à biodiversidade natural.

Alguns pesquisadores acreditam que as diferenças genéticas introduzidas em um peixe transgênico podem afetar sua capacidade líquida, um termo científico que significa a capacidade de um organismo sobreviver e passar seus genes para as gerações futuras.

O conceito, que leva em conta características como a viabilidade juvenil e adulta de um peixe, o número de ovos produzidos por uma fêmea e a idade em que um peixe atinge a maturidade sexual, fornece um barômetro útil para discutir alguns cenários de fluxo gênico.

De acordo com um modelo científico, se um peixe transgênico escapa e se associa a um peixe selvagem, o fluxo gênico pode seguir um dos três cenários:

Cenário de limpeza:

Quando a aptidão líquida de um peixe transgênico é menor do que a de seus parentes silvestres, a seleção natural eliminará rapidamente da população selvagem qualquer novo gene (s) introduzido (s) pelos peixes transgênicos. Em teoria, a evidência do novo traço desaparecerá das gerações subseqüentes.

Cenário de propagação:

Quando a aptidão líquida de um peixe transgênico é igual ou superior à capacidade líquida de um parceiro selvagem, é provável que ocorra fluxo gênico e os genes dos peixes transgênicos se espalharão pela população selvagem. Isso significa que a evidência do genoma transgênico persistiria nas gerações subsequentes.

Cenário do gene Trojan:

Quando a aptidão líquida de um peixe transgênico é alterada de modo que o peixe tenha um maior sucesso de acasalamento, mas reduza a viabilidade adulta (isto é, chances de sobrevivência suficiente para acasalar), a introdução desse peixe na população selvagem pode resultar em um rápido declínio do peixe. população selvagem.

Essencialmente, o sucesso de acasalamento asseguraria a disseminação do novo gene por toda a população, mas a incapacidade de sobreviver reduziria o tamanho da população das gerações subsequentes e potencialmente levaria à extinção.

Uma população de peixes em declínio também teria impactos secundários em outras espécies aquáticas que se alimentam ou dependem dela. Populações incapazes de “mudar com sucesso para outra fonte de alimento, ou aquelas cuja sobrevivência ou reprodução depende diretamente da população em declínio, também sofreriam.

Espécies Invasivas de Peixes Transgênicos:

Mesmo que eles não criem com parentes silvestres, peixes transgênicos que escapam para ecossistemas naturais podem ser um incômodo ambiental ao se tornar uma espécie invasora.

Esse perigo surge principalmente para os peixes transgênicos dotados de novos genes que melhoram as características de aptidão, como a capacidade de reprodução e a capacidade de resistir a condições adversas. O estabelecimento de uma população de peixes transgênicos prósperos em um ecossistema onde nunca existiu poderia expulsar populações de peixes nativos.

Mitigação de Risco:

É importante notar que os criadores de peixes transgênicos estão tentando reduzir ou eliminar tanto o fluxo gênico quanto os riscos de espécies invasoras pela esterilização de peixes transgênicos. A esterilização é relativamente fácil e barata, mas as taxas de sucesso são altamente variáveis.

Além disso, a esterilização não neutraliza necessariamente os riscos ambientais. Cientistas acadêmicos observam que um peixe estéril que escapou pode ainda se envolver em comportamento de corte e desova, interrompendo a reprodução em populações selvagens. Ondas de peixes estéreis que escaparam também podem criar distúrbios ecológicos à medida que cada grupo é substituído por outro grupo igualmente forte de peixes estéreis transgênicos.

Questões de segurança alimentar:

Uma questão importante de segurança alimentar envolve a medida em que o peixe absorve e armazena toxinas ambientais, como o mercúrio, cujos altos níveis podem representar um perigo para os seres humanos que comem os peixes contaminados.

Alguns cientistas temem que mudanças biológicas discretas induzidas pelo processo de engenharia genética possam permitir que peixes transgênicos absorvam uma toxina que o peixe convencional não pode absorver ou que tolera melhor os níveis mais altos de uma toxina que já é conhecida por causar preocupação.

Alguns cientistas expressaram preocupação de que o processo de engenharia genética poderia aumentar o potencial alérgico dos peixes, particularmente através da introdução de novas proteínas que nunca antes existiram na cadeia alimentar.

No entanto, é igualmente possível que a engenharia genética forme sua dieta. O cultivo de plantas geneticamente modificadas enfrentou protestos em vários países em relação à segurança alimentar e ambiental. Há necessidade de regulamentar os animais transgênicos para debate.