La crescita del commercio e il conseguente maggior scambio dinformazioni tra i paesi del mondo hanno inevitabilmente aumentato il già lungo elenco di problemi nelle relazioni tra Stati, cittadini e società multinazionali. Il flusso di grandi capitali e lo sviluppo della tecnologia hanno generato un bisogno di razionalizzare questi rapporti, con lobiettivo di dare sicurezza e attendibilità alle transazioni nazionali e internazionali. Il commercio di OGM (prodotti agricoli geneticamente modificati in modo da avere le caratteristiche specifiche dinteresse dei produttori) coinvolge vari aspetti, molti dei quali generano polemiche nei vari settori della società mondiale. Tra questi, quello relativo alla proprietà della tecnologia inserita nei prodotti. Per regolare la proprietà intellettuale relativa agli OGM è stata fondata unorganizzazione internazionale, lUPOV (in portoghese, lUnione per la Protezione della Varietà dei Vegetali) che ha stabilito il sistema per il regolamento di proprietà degli OGM più diffuso nel mondo. Nel tempo ha elaborato tre versioni successive e distinte per la regolazione del prodotto. A oggi due di queste, una del 1978 e una del 1991, valgono simultaneamente, in paesi con profili e interessi diversi e a volte anche contrastanti. In questo contesto ci sono diverse discussioni sulla sua efficacia di protezione della proprietà intellettuale e ci sono continui dibattiti presso il Consiglio per il TRIPS (Accordo sui diritti di Proprietà Intellettuale relativi al commercio) nell\'Organizzazione Mondiale del Commercio (OMC). In particolare alcune regole dell\'UPOV, in entrambe le versioni, vengono analizzate, individualmente e comparativamente, in parallelo con l\'articolo 27.3 (b) del TRIPS, quello relativo ai diritti di proprietà intellettuale in quella legge. Nondimeno è analizzata la sua legislazione brasiliana e lingresso del paese nell\'UPOV. Sono inoltre discusse delle regole di diritto internazionale, pubblico e privato, e dei trattati del commercio internazionale e delle relazioni tra i paesi. Sono poi considerate le regole dei trattati in relazione alle leggi nazionali, dei conflitti di norme in ambito nazionale e internazionale. Lobiettivo principale del lavoro è stabilire regole chiare sulla formazione degli obblighi, siano di diritti di compenso per royalties o di indennità, riguardo gli OGM, in ambito nazionale e internazionale, in modo che sia chiaro quando, dove e come debba sorgere, o meno, l\'obbligo di retribuzione per il suo utilizzo. / O aumento do comércio e a facilidade de trânsito de informações entre os países no mundo, e o conseqüente crescimento da complexidade das relações entre Estados, seus jurisdicionados e empresas multinacionais, considerando-se principalmente o fluxo de capitais e transferência de tecnologia, geraram a necessidade de regulamentação destas relações, de modo que sejam conferidas segurança e confiabilidade nas transações nacionais e internacionais. O comércio de cultivares transgênicas, ou seja, plantas que possuem alguma alteração genética, de modo que adquiram características específicas de interesse dos produtores, envolve diversos aspectos que geram polêmica em múltiplos setores da sociedade mundial. Entre estes aspectos, está o relacionado à propriedade da tecnologia inserida nas plantas. Para a regulamentação da propriedade intelectual relacionada a cultivares, foi fundada a UPOV União para Proteção de Variedades Vegetais, em língua portuguesa , uma organização internacional que estabeleceu o sistema para regulamentação de propriedade de cultivares mais difundido no mundo hoje em dia, e que, ao longo de sua existência, elaborou três versões distintas subseqüentes de texto para a normatização do tema. Ocorre que o sistema da UPOV tem hoje duas versões diversas vigentes a versão de 1978 e a de 1991, concomitantemente, em países com perfis e interesses diferentes, para não se dizer contrastantes. Nesse contexto, diversas são as discussões sobre a sua efetividade como sistema de proteção de propriedade intelectual, considerando sua abrangência e exceções, gerando inclusive debates perante o Conselho para o TRIPS, na Organização Mundial do Comércio OMC. O presente trabalho discorre sobre as regras da UPOV, em ambas as versões, analisadas individual e comparativamente, abordando também seus paralelos com o artigo 27.3 (b) do TRIPS, que regulamenta direitos de propriedade intelectual naquele diploma. Ainda é analisada a legislação brasileira sobre cultivares, e o processo de ingresso do país na UPOV. Também são discutidas regras de direito internacional público e privado, e de tratados sobre comércio internacional e relações entre países, bem como regras sobre vigência de tratados perante leis nacionais, e conflitos de normas no plano nacional e internacional. O principal objetivo do trabalho é estabelecer regras claras sobre a formação das obrigações, sejam direitos a cobrança de royalties ou de recebimento de indenização, relacionadas a cultivares transgênicas, no plano nacional e internacional, de modo que fique claro quando, onde e em qual circunstâncias surge ou não a obrigação de remuneração pela utilização de cultivares transgênicas.

Nos últimos anos, com a valorização do preço internacional e com a demanda crescente por biodiesel, está havendo maior interesse em se aumentar o teor de óleo das cultivares de soja. É sabido que a manutenção da elevada produção de óleo é função da produtividade das cultivares. Porém, existem vários fatores que impedem que as cultivares expressem seu potencial produtivo máximo, como por exemplo a competição com as plantas daninhas. Nesse sentido, o melhoramento de plantas tem focado no desenvolvimento de cultivares tolerantes à ação de herbicidas, além de procurar agregar os benefícios que essas cultivares podem trazer para o manejo de plantas daninhas. O presente estudo teve como objetivo a) Avaliar o efeito do gene CP4 EPSPS na produtividade de óleo em populações de soja transgênica; b) Estimar parâmetros genéticos úteis aos programas de melhoramento; c) Avaliar a produtividade de óleo em progênies transgênicas com manejo para soja convencional e para soja transgênica; d) Predizer cruzamentos mais promissores para extração de linhagens superiores. O trabalho foi desenvolvido no Setor de Genética Aplicada às Espécies Autógamas, no Departamento de Genética da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz. O sistema genético compreendeu um dialelo parcial 4 x 5, sem recíprocos, envolvendo como genitores quatro cultivares, sendo duas convencionais (BRS 133 e Conquista) e duas essencialmente derivadas das convencionais (BRS 245 RR e Valiosa RR) e cinco linhagens com alto óleo (USP 70.108, USP 70.113, USP 70.010, USP 70.042 e USP 70.007). No ano agrícola 2007/08, as plantas da geração F2 foram avaliadas no sistema de covas de plantas únicas e na safra 2008/09 progênies F2:3 foram selecionadas e avaliadas em 30 experimentos delineados em blocos ao acaso com quatro repetições, sendo: i) Dez experimentos formados por 30 progênies F2:3 transgênicas pulverizadas com glifosato, ii) Vinte experimentos formados por 30 progênies F2:3 convencionais e as mesmas 30 progênies F2:3 transgênicas, pulverizadas com herbicidas para soja convencional. Os resultados foram: a) O transgene CP4 EPSPS não afetou a produtividade de óleo e nem os outros três caracteres avaliados na geração F2; porém na geração F2:3 ele afetou alguns caracteres em cruzamentos individuais e também todos os sete caracteres na análise agrupada dos cruzamentos; b) Houve variação na geração F2 para a capacidade geral de combinação dos genitores e também para a capacidade específica de combinação entre cruzamentos; a maioria dos cruzamentos originou progênies promissoras para produtividade de óleo; porém, poucos cruzamentos mostraram progênies superiores no teor de óleo c) Os três tipos de análises dialélicas realizadas na geração F2 para genitores transgênicos, convencionais e combinados foram em geral concordantes, exceto para o caráter número de dias para maturidade analisado a partir do dialelo formado somente pelos genitores transgênicos; d) Em geral, o desempenho das progênies F2:3 transgênicas foi superior no manejo com glifosato para a maioria dos caracteres. / During the past few years, with the increase of the biodiesel international price and rising demand, there has been a larger interest in increasing the oil content of soybean cultivars. It is known that the high oil production is a function of yield. However, there are many factors that prevent cultivars from expressing their full yield potential, for example, competition with weeds. In this sense, plant breeding has focused on developing herbicide tolerant cultivars and has discussed the advantages that these cultivars can bring to field management of weeds. The objectives of this study were i) To evaluate the effect of the CP4 EPSPS gene on oil yield (OY) in transgenic soybean populations; ii) Estimate useful genetic parameters for breeding programs; iii) Evaluate oil yield in transgenic progenies with conventional and transgenic soybean management; iv) Predict the most promising crosses for extraction of superior lines. This study was developed at the Sector of Applied Genetics to Self-Pollinated Species of the Department of Genetics at the Luiz de Queiroz College of Agriculture, located in Piracicaba, SP, Brazil. The genetic material was developed from the cross between four elite cultivars: two conventional (BRS-133 and Conquista) and two essentially derived from the conventional cultivars (BRS-245 RR and Valiosa RR) and five high oil lines (USP 70.108, USP 70.113, USP 70.010, USP 70.042 and USP 70.007), forming a 4 x 5 partial diallel, without reciprocals. In the 2007/08 growing seanson, the F2 plants were evaluated in the thinned single hill descent method and in 2008/09 the F2:3 progenies were selected and evaluated in30 experiments in randomized completeblock designs with four replications: (i) Ten experiments composed of 30 transgenic progenies with the application of glyphosate; (ii) 20 experiments composed of 30 conventional progenies and the same 30 transgenic progenies with the application of conventional herbicides for soybean. The results were: a) The CP4 EPSPS transgene did not affect the productivity of oil and not the other three traits in the F2 generation, but in F2:3 it has affected some individuals characters and also crosses all seven characters in the pooled analysis of crosses b) There was variation in the F2 generation for general combining ability of parents and also for specific combining ability of crosses, most progeny of crosses led to promising oil yield, but few cross progenies showed higher content in oil c) The three types of diallel analysis carried out to parents in the F2 generation GM, conventional and combined were generally consistent, except for the character number of days to maturity from the diallel analysis formed only by the parents transgenic d) In general, performance of the progeny F2: 3 was superior in handling transgenic glyphosate for most.

Muitos fatores, como variações sazonais, tipos de tecido vegetal, cultivares e espécies de hospedeiro, tipo de solo, interação com microrganismos benéficos ou patógenos entre outros, afetam a estrutura e a composição da comunidade bacteriana das plantas. A introdução de plantas geneticamente modificadas (PGM) foi somada ao conjunto desses fatores, podendo acarretar efeitos diretos e indiretos sobre a comunidade bacteriana. Cana-de-açúcar é uma cultura de grande importância no Brasil; a área de cultivo está em expansão devido aos incentivos para a produção de álcool. Uma bactéria potencialmente importante para a cultura de cana-de-açúcar é a Methylobacterium, um importante endófito de diversas culturas de interesse econômico e que, em cana-de-açúcar, pode melhorar a germinação de sementes, promover um aumento do peso da planta e da área foliar, além do número de internódios. Dessa forma, o trabalho teve como objetivos: i) avaliar os efeitos da canade- açúcar transgênica resistente a insetos e a herbicida sobre a comunidade bacteriana associada; ii) avaliar se o suposto efeito causado pela cana-de-açúcar transgênica resistente a herbicida deriva diretamente do transgene ou dos tratos culturais diferenciados aos quais a planta transgênica é submetida; iii) avaliar a interação entre Methylobacterium spp. e cana-de-açúcar. Analisando a densidade bacteriana das plantas de cana-de-açúcar convencionais e transgênicas não foi possível constatar diferenças relacionadas à introdução dessas plantas. Analisando somente quanto ao manejo de ambos os experimentos, foi possível observar que diferenças em trato cultural ou manejo de plantas, decorrentes ou não da transgenia, podem influenciar a comunidade bacteriana. Por meio de ARDRA, foi possível observar distribuição diferenciada dos ribotipos com a introdução das PGMs. No experimento realizado somente com plantas transgênicas para resistência a Imazapyr, foi possível notar que, em 17 meses, a presença da planta transgênica e a aplicação do herbicida Imazapyr podem ter resultado na redução da densidade bacteriana associada à rizosfera de cana-de-açúcar. Por meio de DGGE, foi visto que o estado fisiológico da planta foi a maior fonte de variação. Novamente por meio de ARDRA, foram observados ribotipos cuja presença foi afetada pelo cultivo da planta transgênica. Esses ribotipos diferentemente distribuídos poderiam resultar em alterações na atividade bacteriana dessas plantas, uma vez que esses ribotipos podem representar grupos funcionais importantes. A colonização de Methylobacterium spp. em cana-de-açúcar foi analisada por meio de microscopia eletrônica de varredura, reisolamento e microscopia óptica de fluorescência. Foi visto que as linhagens utilizadas colonizam cana-de-açúcar, sendo que os pontos de maior colonização são os flanges cuticulares e as regiões pilosas da raiz. Outros estudos são necessários para o melhor aproveitamento dessa bactéria na cultura de cana-de-açúcar. / Many factors, such as seasonal variations, kinds of vegetal tissue, cultivares and host species, kind of soil, interaction with beneficial or pathogen microorganisms, among others, affect the structure and composition of plants bacterial community. The introduction of genetically modified plants (GMP) was added to the set of these factors, making it possible to cause direct and indirect effects on the bacterial community. Sugarcane is a very important crop in Brazil; the cultivation area is expanding due to incentives to alcohol production. A potentially important bacterium for sugar cane cultivation is the Methylobacterium, which is an important endophyte for several cultures of economic interest and which can improve seed germination in sugar cane, promote an increase of plant weight and foliar area, and also the internodes. Thus, the work had as objectives: i) to assess the effects of transgenic sugarcane resistant to insects and herbicide on the associated bacterial community; ii) to assess if the presumed effect caused by transgenic sugarcane resistant to herbicides derives directly from the transgene or differentiated cultural handlings to which the genetically modified plant is undertaken; iii) to assess the interaction between Methylobacterium ssp. and sugarcane. Analyzing the bacterial density of conventional and transgenic sugarcane plants it was not possible to see differences related to the introduction of these plants. Analyzing only in relation to the handling of both experiments, it was possible to see that differences in cultural wielding or handling of plants derived or not from transgenia can influence the bacterial community. By means of ARDRA, it was possible to see a differentiated distribution of ribotypes with the introduction of GMPs. In the experiment made only with transgenic plants for Imazapyr resistance, it was possible to see that in 17 months, the presence of the transgenic plant and the application of Imazapyr herbicide can bring result regarding the bacterial density reduction associated to sugarcane rizosphere. By means of DGGE, it was seen that the physiological status of the plant was the greatest variation source. Again, by means of ARDRA, ribotypes whose presence was affected by transgenic plant cultivation were observed. If distributed differently, these ribotypes can represent important functional groups. The Methylobacterium ssp. Colonization in sugarcane was analyzed and by means of scanning electronic microscopy, re-isolation, and fluorescence optical microscopy. It was observed that the utilized lineages colonize sugarcane being cuticle flange and perilous regions of root the highest colonization points. Other studies are needed to a better good use of this bacterium in sugarcane culture.

Variedades transgênicas de cana-de-açúcar (Saccharum ssp.), resistentes a Diatraea saccharalis (broca da cana-de-açúcar), foram obtidas por bombardeamento de calos embriogênicos com partículas de tungstênio cobertas com os plasmídeos pCIB4421 (construção contendo o gene que codifica a toxina CryIA(b) de Bacillus thuringiensis (Bt) e o promotor da fosfoenolpiruvato carboxilase de milho), pCIB4426 (construção contendo o gene que codifica a toxina CryIA(b) de Bt e o promotor de um gene expresso especificamente em vasos condutores de milho) e pHA9 (construção do gene neo, que confere resistência a antibióticos). Estes plasmídeos foram usados em experimentos de co-transformação, e a seleção in vitro foi feita com o antibiótico geneticina. A eficiência de co-transformação foi alta, sendo que foram obtidas plantas transgênicas de duas variedades comerciais brasileiras. A primeira etapa envolveu a produção in vitro de calo, a partir de folhas jovens em meio CI-3clav (MS modificado, suplementado com 2,4-ácido diclorofenoxiacético e Clavulin®). Calos embriogênicos foram repicados e selecionados no mesmo meio, sendo subseqüentemente bombardeados com os plasmídeos citados acima. Calos e plantas foram selecionados para resistência a antibiótico em meio CI-3 contendo geneticina (CI-3Gen35). As plantas regeneradas foram enraizadas em meio CIGen35 (sem 2,4-D) e transferidas para a casa-de-vegetação, onde foram testadas para resistência ao antibiótico canamicina. As plantas transformadas foram analisadas através de bioensaios, Southern Blot, PCR, ELISA e experimentos de campo. Plantas transgênicas das variedades comerciais SP80-1842 e SP80-3280 foram multiplicadas, estabelecidas no campo e avaliadas quanto à similaridade fenotípica com as variedades originais, intensidade de infestação de brocas e características tecnológicas. Este estudo mostra a eficiência do gene que codifica a proteína CryIA(b) de Bacillus thuringiensis quando introduzido no genoma da cana-de-açúcar, expressando resistência a Diatraea saccharalis / not available

A lisina é um dos aminoácidos essenciais e um dos fatores limitantes ao uso de cereais como o milho na alimentação pois, sem suplementação, não permite a obtenção de uma dieta balanceada. A fim de melhorar a qualidade nutricional dos cereais, várias tentativas têm sido feitas utilizando o melhoramento genético. Com o advento das técnicas de engenharia genética é possível, atualmente, utilizar a biotecnologia para aprofundar estes estudos, a fim de desvendar os complexos mecanismos que controlam o fluxo de aminoácidos nos grãos. O presente trabalho tem como objetivo principal testar uma nova estratégia que se baseia na expressão de uma proteína quimérica, a zeolina, sob controle de um promotor endosperma específico. A zeolina é uma combinação de 421 aminoácidos da faseolina do feijão com 89 aminoácidos da y- zeína, inserida no genoma do milho sob controle de um promotor isolado da -kafirina de sorgo. Para que o objetivo do projeto fosse alcançado, o trabalho foi dividido nas seguintes etapas: i) Síntese da construção e clonagem nos vetores; ii) Transformação de embriões e calos de milho utilizando biobalística e Agrobacterium tumefaciens; iii) Cultura de tecidos para seleção e regeneração das plantas transformadas; iv) Verificação dos eventos de transformação através da análise do DNA, RNA e da proteína do transgene; v) Análises preliminares das plantas transformadas para o padrão das proteínas de reserva e perfil de aminoácidos dos grãos. A construção da zeolina foi amplificada por PCR com primers específicos e clonada nos vetores pCambia3301 e pTF102 sob controle do promotor da -kafirina. Os embriões e calos do milho híbrido HiII foram utilizados na transformação empregando-se a biobalística e Agrobacterium tumefaciens. No final do processo foram produzidas e multiplicadas oito plantas de milho transformadas com a zeolina, confirmadas por testes biológicos, PCR, sequenciamento e testes imunocromatográficos, representando seis eventos de transformação. A expressão gênica, verificada pela detecção do mRNA por PCR, foi constatada em seis eventos de transformação. Para detecção da proteína expressa pelo transgene foi utilizado anticorpo específico para faseolina, através do Western Blot. A banda relativa ao transgene foi detectada em três eventos de transformação. Nas análises preliminares não houve alteração no padrão das frações zeína, globulina, glutelina ou albumina nas plantas transformadas quando comparados com os controles. Também não houve diferenças significantes no teor de aminoácidos solúveis totais entre as plantas transformadas e os controles. Na determinação do perfil de aminoácidos no HPLC, o evento ZEO-3(3) apresentou as maiores concentrações para todos os aminoácidos analisados. Neste evento de transformação o teor de lisina foi de 25,76 mg/g de proteína, enquanto os controles apresentaram valores de 9,77 e 15,89mg/g de proteína. O evento ZEO-3(3) apresenta-se, portanto, como um candidato para estudos posteriores a fim de revelar os complexos mecanismos que controlam o fluxo de aminoácidos e o acúmulo das proteínas de reserva nos grãos de milho. / Lysine is an essential amino acid and a major factor limiting the use of cereals such as maize for food and feed as, without supplementation, does not allow obtaining a balanced diet. In order to improve the nutritional quality of cereals, several attempts have been made using the conventional breeding. With the advent of genetic engineering techniques it is now possible to use biotechnology to develop further studies and to unravel the complex mechanisms that control the flow of amino acids in grains. The present work aimed at testing a new strategy based on the expression of a chimeric protein, the zeolin, under the control of an endosperm specific promoter. The zeolin is a combination of 421 amino acids of bean phaseolin with 89 amino acids of the maize - zein inserted into the maize genome under the control of a promoter isolated from the protein -kafirin from sorghum. For the goal of the project to be reached, the work was divided into the following steps: i) Synthesis of the construction and the cloning vectors; ii) Transformation of embryos and callus of maize using the biolistic and Agrobacterium tumefaciens methods; iii) Tissue culture for selection and regeneration of transformed plants iv) Verification of transformation events through the analysis of the DNA, RNA and protein from the transgene; v) Preliminary analysis of transformed plants for the storage proteins pattern and amino acid profile of the grains. The zeolin construction was amplified by PCR with specific primers and cloned into the vectors pCambia3301 and pTF102 under the control of the promoter -kafirin. Embryos and callus of HiII hybrid were used in the transformation using the biolistic and Agrobacterium tumefaciens. At the end of the process of transformatio, eight maize plants transformed with zeolin were produced and multiplied, confirmed by biological tests, PCR, sequencing and immunochromatographic tests, representing six transformation events. The gene expression, verified by detection of mRNA by PCR, was found in six events of transformation. The protein translation, verified by Western Blot using an antibody specific for phaseolin, was found in three transformation events. In the preliminary analysis, the pattern of zein, globulin, glutelin or albumin fractions did not change comparing transformed plants with the controls. There were also no significant differences in the content of soluble amino acids among the Western positive transformed plants and the controls. In the HPLC amino acid profile, the event ZEO-3(3) showed the higher concentrations for all amino acids analyzed. In this transformation event the content of lysine was 25,76mg/g protein, while the controls exhibited values of 9,77 and 15,89mg/g protein. Therefore, ZEO-3(3) event presents itself as a candidate for further studies to reveal the complex mechanisms that control the flow of amino acids and accumulation of storage proteins in maize kernels.

O milho geneticamente modificado MON810, que expressa a proteína Cry1Ab de Bacillus thuringiensis Berliner, está em fase de avaliação e aprovação para liberação comercial no Brasil. Sendo assim, o objetivo da presente pesquisa foi o de estudar os efeitos de MON810 sobre a entomofauna em Barretos/SP e Ponta Grossa/PR no período de 1999 a 2001. O levantamento de insetos foi realizado por meio de diferentes armadilhas (alçapão, bandeja d'água, cartão adesivo e rede de varredura) e contagem de insetos nas plantas de milho, visando avaliar o efeito do milho MON810 sobre a comunidade de insetos, guildas tróficas e dinâmica populacional das espécies predominantes, incluindo organismos benéficos e pragas não-alvo. A interação tritrófica envolvendo milho MON810, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) e Doru luteipes (Scudder) também foi avaliada no presente trabalho. Adicionalmente, um estudo comparativo da comunidade geral de insetos nas diferentes safras de milho foi realizado com o uso de armadilha luminosa. Os tratamentos avaliados foram o milho geneticamente modificado MON810 (MON), milho convencional com aplicação de inseticidas (CCI) e milho convencional sem aplicação de inseticida (CSI). Foi coletado um total de 957.081 espécimes e 409 diferentes espécies. Baseado na análise faunística e índices de riqueza, diversidade, eqüitabilidade e similaridade, não foram observadas diferenças entre os tratamentos na comunidade de insetos. Estes resultados foram também confirmados com as análises de componentes principais e de Kruskal-Wallis. Não foram observadas diferenças significativas entre os tratamentos quanto à proporção relativa de diferentes guildas tróficas analisadas (predadores, parasitóides, polinizadores, decompositores, sugadores e mastigadores). Também não foi observado efeito do milho MON810 na dinâmica populacional das espécies predominantes de aranhas e insetos de diferentes guildas tróficas, incluindo pragas não-alvo e insetos benéficos (Carabidae, Coccinellidae, Chrysopidae, Hemerobiidae, Syrphidae, Tachinidae e Apidae). Avaliações de S. frugiperda e D. luteipes nas plantas de milho confirmaram a eficiência de MON810 no controle desta praga e a sua não interferência na dinâmica populacional do predador. E finalmente, diferenças significativas foram observadas na comunidade geral de insetos nas diferentes safras avaliadas. Portanto, nenhum efeito do milho MON810 foi detectado no presente estudo sobre a comunidade de insetos. / The genetically modified corn MON810, which expresses the Cry1Ab protein from Bacillus thuringiensis Berliner, is under evaluation and approval for commercial release in Brazil. Therefore, the objective of this research was to study the effect of MON810 on insect community in Barretos/SP and Ponta Grossa/PR from 1999 to 2001. The evaluations were based on insect sampling with the use of different traps (pitfall, color tray, sticky trap and sweep net) and insect counts on corn plants to evaluate the effect of MON810 on insect community, throphic guilds and population dynamics of predominant species, including beneficial organisms and non-target pests. Tritrophic interaction involving the corn MON810, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) and Doru luteipes (Scudder) was also evaluated in this study. Additionally, a comparative study of general insect community in different corn growing seasons was conducted with the use of a light trap. The following treatments were evaluated: genetically modified corn MON810 (MON), conventional corn with insecticide application (CWI) and conventional corn without insecticide application (CWI). A total of 957,081 specimens were collected, distributed among 409 different species. Based on faunistic analysis and indexes of richness, diversity, evenness and similarity, there were no differences in the insect community among treatments. These results were also confirmed by principal component and Kruskal-Wallis analysis. No statistical differences were found among treatments in the relative proportion of different trophic guilds evaluated (predators, parasitoids, pollinators, decomposers, suckers and chewers). There was also no effect of MON810 on population dynamics of predominant species of spiders and insects of different trophic guilds, including non-target pests and beneficial insects (Carabidae, Coccinellidae, Chrysopidae, Hemerobiidae, Syrphidae, Tachinidae and Apidae). Evaluations of S. frugiperda and D. luteipes on corn plants confirmed the efficacy of MON810 in the control of this pest and its no effect on the population dynamics of D. luteipes. And finally, significant differences were found in the general insect community in different corn growing seasons. Therefore, no effect of the corn MON810 was detected in this study on insect community.

Os cereais representam importantes fontes de proteína para alimentação humana e animal. Entretanto, são caracterizados pela baixa qualidade nutricional de suas proteínas devido à composição desbalanceada de aminoácidos, causada pelo excesso dos aminoácidos prolina e glutamina e deficiência de lisina, treonina e triptofano. As proteínas de reserva prolaminas constituem 50% do conteúdo total de proteínas no endosperma e são as principais responsáveis por tais características nos cereais. As informações sobre o metabolismo de lisina e o acúmulo de proteínas de reserva no endosperma vêm sendo utilizadas para desenvolver e aplicar estratégias em programas de melhoramento de plantas que visam suprir a deficiência de lisina encontrada nos cereais. Lange e colaboradores (2007) relataram a produção de linhagens transgênicas de cevada com padrão de proteínas de reserva alterado e que apresentaram incremento no teor de lisina e outros aminoácidos essenciais. O presente trabalho teve como objetivo identificar os mecanismos responsáveis pelas alterações observadas. Para tanto, avaliou-se a atividade das enzimas envolvidas na síntese e degradação de lisina, além da caracterização das proteínas de reserva e sua composição de aminoácidos. Observou-se redução na fração protéica das prolaminas (5,91 a 18,34%) e incrementos compensatórios na fração protéica das glutelinas (2,16 a 6,52%). As demais frações apresentaram respostas variáveis dependendo do evento avaliado. Além disso, a composição de aminoácidos foi alterada nas diferentes frações protéicas. As prolaminas exibiram incrementos nos teores de lisina (1,79 a 49,13%), treonina (5,04 a 22,60%) e metionina (13,57 a 45,38%), enquanto que as globulinas aumentaram principalmente o conteúdo de metionina (32,30 a 142,56%). Para os aminoácidos solúveis, foram observados incrementos na ordem de duas a três vezes de histidina, lisina, fenilalanina e metionina. A análise das enzimas envolvidas no metabolismo de lisina revelou que ocorreram alterações nas três principais enzimas da via do ácido aspártico. A enzima aspartato quinase (AK) apresentou aumentos na atividade (4,44 a 47,27%), entretanto, foi mais sensível a inibição causada por lisina. A enzima dihidrodipicolinato sintase (DHDPS) também apresentou incremento na atividade (1,50 a 66,32%), mas diferente da AK, foi menos sensível à inibição causada por lisina. A enzima homoserina desidrogenase (HSDH), a qual compete o substrato ASA com a enzima DHDPS, exibiu redução na atividade (3,36% a 28,80%) (exceto um evento de transformação) e foi menos sensível a inibição causada por treonina. Embora as enzimas envolvidas na degradação de lisina também foram alteradas, os resultados foram variáveis para os diferentes eventos. Para aqueles que foram observados redução na atividade da enzima lisina cetoglutarato redutase (LOR), foi também verificado para enzima sacaropina desidrogenase (SDH), mas na ordem de duas vezes, sendo válido para aqueles que apresentaram incremento. Este trabalho mostrou que a alteração no padrão de proteínas de reserva ocasionou mudanças no metabolismo de aminoácidos, neste caso a lisina, para suprir a demanda necessária para incorporação em proteínas de reserva / Cereals represent an important source of protein to human food and animal feed. However, they are characterized by low nutritional quality of proteins due to the unbalanced composition of amino acids, caused by the excess of the amino acids proline and glutamine and deficiency of lysine, threonine and tryptophan. The prolamin storage proteins constitute 50% of the total protein content in the endosperm and is primarily responsible for these characteristics in cereals. Information on the metabolism of lysine and accumulation of storage proteins in endosperm have been used to develop and implement strategies in plant breeding programs that aim to address the deficiencies found in cereals. Lange and coworkers (2007) reported the production of transgenic lines of barley with a pattern of storage proteins that showed altered and increase in the levels of lysine and other amino acids. This study aimed to identify what were the mechanisms responsible for observed changes. For this, we evaluated the activity of enzymes involved in synthesis and degradation of lysine, besides the characterization of storage proteins and their amino acid composition. There was a reduction in the prolamin protein fraction (5.91 to 18.34%) and compensatory increases in the glutelin fractions (2.16 to 6.52%). The other fractions had variable responses depending on the event evaluated. Moreover, the amino acid composition was changed in the different protein fractions. Prolamins exhibited increases in levels of lysine (1.79 to 49.13%), threonine (5.04 to 22.60%) and methionine (13.57 to 45.38%), whereas increases were mainly globulins content of methionine (32.30 to 142.56%). With respect to soluble amino acids, increases were observed in the order of 2-3 fold of histidine, lysine, phenylalanine and methionine. Analysis of enzymes involved in lysine metabolism showed that changes in three key enzymes of the pathway of aspartic acid. The enzyme aspartate kinase (AK) showed increase in activity (4.44 to 47.27%), however, was more sensitive to inhibition by lysine. The enzyme dihydrodipicolinate synthase (DHDPS) also showed increased activity (from 1.50 to 66.32%), but unlike the AK, was less sensitive to inhibition by lysine. The enzyme homoserine dehydrogenase (HSDH) that competes for the substrate ASA with the DHDPS, exhibited reduced activity (3.36% to 28.80%) (an exception one transgenic line) and was less sensitive to inhibition by threonine. The enzymes involved in degradation of lysine were also changed, though the results varied for different events. Those who observed decreased activity of the enzyme lysine ketoglutarate reductase (LOR) was also found for enzyme saccharopine dehydrogenase (SDH), but the order of twice, which was valid for those who had increased. This study showed that the change in the pattern of storage proteins produced changes in amino acid metabolism, in this case lysine, to supply the demand needed for incorporation into storage proteins.

Orientadores : Everson Alves Miranda, Zivko L. Nikolov / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-01T15:51:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Azzoni_AdrianoRodrigues_D.pdf: 7397163 bytes, checksum: 205f126ad771bb30d977324c656157fe (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: A expressão em plantas transgênicas é potencialmente uma das formas mais econômicas de produção em larga escala de peptídeos e proteínas de emprego farmacêutico. Dentre as vantagens estão a capacidade de estocagem da biomolécula por longo período em sementes, o baixo custo de produção e escalonamento (basta aumentar a área plantada) e o pequeno risco de contaminação por agentes patogênicos aos humanos. Contudo, existem poucos trabalhos visando a avaliar o potencial das plantas transgênicas do ponto de vista da recuperação e purificação de biomoléculas (RPB) em larga escala. Neste trabalho foi estudada a recuperação e purificação de aprotinina recombinante, um inibidor de proteases utilizado como fármaco, produzida em sementes de milho transgênico. Mais do que desenvolver metodologias de purificação de uma proteína específica, este trabalho objetivou contribuir com novos conhecimentos sobre a utilização da planta de milho como biorreator. Condições de extração visando a maximização da eficiência de extração da aprotinina recombinante e minimização da extração de impurezas foram estudas. Destes estudos, a condição de extração a pH 3,0 e força iônica de 200 mM foi a que se mostrou mais adequada. A aprotinina recombinante, juntamente com um inibidor de tripsina naturalmente encontrado em sementes de milho (inibidor de tripsina do milho - ITM) foi capturada do extrato aquoso da semente através do uso de cromatografia em resina de agarose com tripsina imobilizada. Duas diferentes rotas cromatográficas foram empregadas para a separação entre os inibidores e purificação final da aprotinina: cromatografia em resina agarose-IDA-Cu2+ e cromatografia em resina SP Sepharose. A confirmação da purificação da aprotinina recombinante foi realizada através de seqüenciamento N-terminal, SDS-PAGE e HPLC, sendo que este último método de análise indicou que purezas tão elevadas quanto 97% foram alcançadas. Uma vez que o ITM também foi purificado, o processo aqui estudado tem como vantagem a possibilidade de sua co-produção. Finalmente, os resultados deste trabalho vem corroborar com pesquisas anteriores que indicam o potencial do uso de plantas como biorreatores / Abstract: Expression in transgenic plants is potentially one of the most economical systems for large-scale production of valuable peptide and protein products. Advantages of the use of plants as bioreactors include the low cost of growing a large amount of biomass, easy scale-up (increase of plant acreage), natural storage organs (seeds and tubers), and the reduced risk on propagating human or animal pathogens. However, the downstream processing of recombinant proteins produced in plants has not been extensively studied. In this work, we studied the extraction and purification of recombinant aprotinin, a protease inhibitor used as a therapeutic compound, produced in transgenic com seed. More than just studing the recovery and purification of a recombinant protein, the aim of this work was to add new information about the use of transgenic com as bioreactor. Conditions for extraction from transgenic com meal that maximize aprotinin concentration and its fraction of the total soluble protein in the extract were determined as pH 3.0 and 200 mM NaCI. Aprotinin in this extract, together with a native com trypsin inhibitor (CTI) was captured using a trypsin-agarose column. These two inhibitors were separated by using two different approaches: immobilized metal ion affinity chromatography IMAC (agarose-IDA-Cu2+ resin) and cation-exchange chromatography (SP Sepharose resin). The high purity of the recombinant aprotinin was verified by SDSPAGE and N-terminal sequencing. Reverse phase HPLC analysis of the recombinant aprotinin purified by IMAC suggested a purity as greater as 97%. Since CTI was also purified, the recovery and purification process studied has the advantage of possible CTI coproduction. Finally, the work presented here introduces additional information on the recovery and purification of recombinant proteins produced in plants and corroborates with past research on the potential use of plants as bioreactors / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Douglas Silva Domingues / Banca: Danilo Centeno / Banca: Monalisa Sampaio Carneiro / Resumo: A aplicação energética dos subprodutos da cana-de-açúcar faz dessa cultura uma das líderes em investimentos do agronegócio internacional. Para suprir a demanda mundial e expandir o setor sucroenergético, estratégias de engenharia genética que possam gerar plantas transgênicas mais tolerantes a estreses bióticos e abióticos podem ser uma alternativa para ganhos de produtividade. Um dos mecanismos mais utilizados em plantas para minimizar os efeitos causados por estresses é o acúmulo de solutos. Entre eles, pode ser destacada a família de oligossacarídeos da rafinose (RFOs). Ela é formada a partir da adição sucessiva de radicais galactosil a uma molécula de sacarose, em reação catalisada pelas enzimas galactinol sintase (GolS), rafinose sintase e estaquiose sintase. A GolS é considerada o passo-chave de regulação da síntese de RFOs em plantas modelo. Embora a compreensão das etapas moleculares da produção de RFOs e sua modulação por estresses abióticos tenham potencial de contribuir na tolerância a estresses em plantas, esta estratégia é pouco compreendida em gramíneas, entre elas a cana-de-açúcar. Neste sentido, o presente trabalho pretende compreender aspectos moleculares relativos à produção de RFOs em cana-de-açúcar e sua relação com estresses abióticos e desenvolvimento. Para tanto, foram avaliados transcricionalmente genes relacionados a síntese de RFOs em cana sob estresse hídrico, bem como obteve-se plantas transgênicas com expressão constitutiva do gene CaGolS2, uma galactinol sintase de cafeeiro. Sob estresse hídrico, gene ScGolS1 teve seu nível transcricional reduzido em folhas e induzido em colmo. ScRFS1 nos dois tecidos tem o padrão transcricional diretamente relacionado ao aumento da severidade do estresse, e o mesmo é observado em ScSTS1. Foram também obtidos 10 eventos transgênicos de cana-de-açúcar com a região codificante do gene CaGolS2 de Coffea arabica, dos quais... / Abstract: Bioenergy application of sugarcane byproducts are making this crop one of the most important in the international agribusiness investments. To meet global demand and expand the sugarcane sector, genetic engineering strategies generating transgenic plants more tolerance to biotic and abiotic stresses is a promising to improve productivity. One of the most relevant mechanism related to stress tolerance in plants involves the accumulation of distinct solutes. The Raffinose Oligosaccharids Family synthesis starts from the successive addition of galactosyl radicals to a sucrose molecule, in a reaction catalyzed by galactinol synthase (GolS), raffinose synthase and stachyose synthase. GolS plays a key role in RFOs production in model plants. Although the stress-responsive action of RFOs may improve abiotic stress tolerance in plants, these mechanisms are almost completely unknown in grasses, like sugarcane. In this context, this study aims to understand molecular aspects of RFOs synthesis and its relation with abiotic stresses. We have evaluated the transcriptional level of genes related RFOs synthesis under water stress and we produced transgenic plants constitutively expressing a coffee galactinol synthase (CaGolS2). Under water stress, ScGolS1 was downregulated in leaves, but upregulated in stems. ScRFS1 and ScSTS1 were upregulated in both tissues, in a direct correlation between transcription level and stress. We produced 10 transgenic events containing the coding region of CaGolS2; in six events, the transgene were transcriptionally active. Transgenic plants presented differences in morphology and carbon assimilation when compared to non-transgenic controls. Overall, we inferred that the stress-responsive pattern of RFO synthesis genes might help carbon relocation during water stress. Raffinose and stachyose seems to have greater impact than galactinol in this process. Furthermore, CaGolS2 transgenic plants have promising traits for... / Mestre

A cana-de-açúcar vem assumindo um papel de destaque na atual conjuntura nacional, impulsionada principalmente pela produção de etanol, que vai de encontro com a crescente preocupação mundial na busca por fontes de energias renováveis e menos impactantes ao ambiente. Por essa razão, é preciso assegurar o contínuo desenvolvimento técnico-científico do setor sucroalcooleiro nacional, mantendo o Brasil na posição de vanguarda na produção de biocombustíveis. Ante a disponibilidade de inúmeras ferramentas biotecnológicas, tornou-se possível avançar com maior celeridade na compreensão dos campos da genética e fisiologia da cana-de-açúcar. Neste trabalho é demonstrado a transformação genética via biobalística da cultivar RB835486. No processo foram usadas duas construções para silenciamento gênico via RNA de interferência (RNAi), com genes quiméricos do tipo shRNA (short harpin RNA) para silenciamento dos genes SspTIP1;1 e SspPIP1;4, em co-tranformação com o gene marcador npt- II. Os dois genes alvo selecionados codificam aquaporinas, proteínas transmembrana responsáveis pelo transporte de água na planta. Estes genes foram identificados anteriormente por seu possível envolvimento no processo de acúmulo de sacarose. A co-integração dos cassetes de silenciamento gênico e do gene marcador ocorreu em 13 plantas, sendo obtidas três linhagens para o gene SspTIP1;1 e 10 linhagens para o gene SspPIP1;4. Dentre elas, duas linhagens SspTIP1;1 e cinco linhagens SspPIP1;4 foram analisadas via RT-PCR, quanto a possíveis modificações nos níveis de expressão dos genes alvos. Nas duas linhagens transgênicas avaliadas para silenciamento do SspTIP1;1, não houve redução em sua expressão em relação ao controle não transformado, possivelmente devido a efeitos de posição. Nas outras cinco linhagens transgênicas avaliadas para silenciamento do SspPIP1;4, houve redução significativa em seus níveis de expressão em três linhagens em relação ao controle não transformado. Nestas plantas serão realizadas as análises fisiológicas a fim de validá-las funcionalmente quanto ao transporte de água e acúmulo de sacarose. / Sugarcane has taken a leading role in the current national economy, mainly boosted by ethanol production, which meet the growing global concern on searching for renewable energy and with low impact on the environment. Therefore, it is necessary to ensure the continuous technical and scientific development of the national sugar and ethanol sector, maintaining the leading position of Brazil in biofuel production. By the availability of numerous biotechnology tools, it became possible to advance more rapidly in understanding the fields of genetics and physiology of sugarcane. This work demonstrated the genetic transformation of the cultivar RB835486 via biolistic assay. In the process it was used two constructs for gene silencing via RNA interference (RNAi) with chimeric genes of the type shRNA (short harpin RNA) for silencing of the genes SspTIP1;1 and SspPIP1;4, co-transformed with the marker gene npt- II. The two selected target genes encode aquaporins, transmembrane proteins which are responsible for water transport in plants. These genes were previously identified for their possible involvement in the process of sucrose accumulation. The co-integration of both, the cassette gene silencing and gene marker was observed in 13 plants, three strains were obtained for the gene SspTIP1;1 and 10 strains for gene SspPIP1;4. Among them, two strains of SspTIP1;1 and five strains of SspPIP1;4 were analyzed by RT-PCR, searching for possible changes in the levels of target gene expression. In the two transgenic lines evaluated for silencing SspTIP1;1, no reduction in expression compared to control non-transformed was obtained, possibly due to effects of position insertion of the gene in the genome. The other five transgenic lines evaluated for silencing of SspPIP1;4, a significant reduction in their expression levels was obtained in three strains when compared to the control untransformed plants. These silenced plants will be physiologically analyzed to validate their function on water transport and sucrose accumulation.