ou transgenia é o processo de introdução de material genético exógeno, como DNA ou RNA, em células hospedeiras. A entrega do gene deve atingir o genoma da célula hospedeira para induzir a expressão genética. A entrega bem-sucedida do gene requer que o gene estranho permaneça estável dentro da célula hospedeira e possa se integrar ao genoma ou se replicar independentemente dele. Isso requer que o DNA estranho seja sintetizado como parte de um vetor, que é projetado para entrar na célula hospedeira desejada e entregar o transgene ao genoma dessa célula.
O genoma dos organismos transgênicos contém parte do material genético de outros organismos. Genes que codificam características desejadas, como níveis nutricionais aprimorados, tolerância à seca, resistências a pesticidas e herbicidas e a capacidade de produzir substâncias terapêuticas, são frequentemente extraídos e transferidos para os organismos-alvo, conferindo a eles maior capacidade de sobrevivência e produção.
A transgênese tem vários usos potenciais, entre eles a pesquisa biológica e médica e a produção de alimentos.
História thumb|left|Crescimento dos cultivos transgênicos nos Estados Unidos entre 1996 e 2010. A linha azul-turquesa representa a soja Ht, a azul, o algodão Ht, a verde, o algodão Bt, a rosa, o milho Bt, e a laranja, o milho Ht. Ht significa resistente a herbicidas, e Bt, resistente a insetos.
A manipulação genética de alimentos dirigida pelos seres humanos começou com a domesticação de plantas e animais por meio da seleção artificial, por volta de 13.000–11.000 a.C. O processo de reprodução seletiva, no qual organismos com características desejadas (e, portanto, com os genes desejados) são usados para gerar a próxima geração, enquanto os organismos sem essas características não são reproduzidos, é um precursor do conceito moderno de modificação genética. Com a descoberta do DNA no início do século XX e, posteriormente, com a constatação em 1946 de que ele pode ser transferido entre organismos, abriu-se caminho para que, a partir dos avanços em técnicas genéticas alcançados até a década de 1970, se tornasse possível alterar diretamente o DNA e os genes presentes nos alimentos.
Vetores virais surgiram na década de 1980 como uma ferramenta para expressão de transgenes. Em 1983, Albert Siegel descreveu o uso de vetores virais na expressão de transgenes em plantas, embora a manipulação viral via clonagem de cDNA ainda não estivesse disponível. O primeiro vírus a ser usado como vetor de vacina foi o vírus vaccinia em 1984 como forma de proteger chimpanzés contra a hepatite B. A administração de genes não virais foi relatada pela primeira vez em 1943 por Avery et al., que demonstraram alteração do fenótipo celular por meio da exposição ao DNA exógeno.
Em 2010, 29 países tinham plantado culturas transgênicas e outros 31 países tinham concedido aprovação regulamentar para a importação de culturas geneticamente modificadas. Os EUA foram o país líder na produção de alimentos geneticamente modificados em 2011, com vinte e cinco culturas geneticamente modificadas a receberem aprovação regulamentar. Em 2015, 92% do milho, 94% da soja e 94% do algodão produzidos nos EUA eram variedades geneticamente modificadas. Na safra de 2014, o Brasil cultivou aproximadamente 42,2 milhões de hectares com culturas transgênicas de soja, milho e algodão, o que representou um aumento de 4,6% em relação ao ano anterior e correspondeu a 23% da área global. A soja transgênica foi a principal cultura, com um crescimento de 7,9% em relação a 2013. O milho transgênico foi a segunda cultura mais importante, com uma redução de 2,9% devido à diminuição da área total cultivada com milho. O algodão transgênico registrou um aumento de 25,1% em relação ao ano anterior. Com esses números, o Brasil manteve-se como o segundo maior produtor mundial de transgênicos, atrás apenas dos Estados Unidos, que cultivaram 73,1 milhões de hectares, correspondendo a 40% da área global.
Aplicações A engenharia genética revelou-se uma ferramenta valiosa para a ampliação do conhecimento sobre toda a biologia dos organismos, uma vez que os genes determinam a estrutura e funcionamento de suas moléculas formativas, e assim determinam amplamente também seu metabolismo, a fisiologia de suas células, órgãos ou tecidos e uma série de outras funções.Vesalius Research Center. Transgenesis & Gene Transfer, 2012 Sua importância é tanta que a Federação dos Cientistas Americanos declarou que "as técnicas de ADN recombinante mudaram toda a forma como é feita a ciência".Federation of American Scientists. History of Transgenics: Recombinant DNA: From Vaccines to Weapons. Com a possibilidade de alterar um único gene do genoma, isolando suas propriedades, torna-se mais fácil o estudo de sua expressão física.
O uso das técnicas de engenharia genética para o intercâmbio de genes encontra seu valor médico na possibilidade de simular laboratorialmente uma variedade de doenças que têm origem na expressão aberrante do código genético, como por exemplo o câncer, síndromes metabólicas e doenças degenerativas do sistema nervoso, permitindo que se desenvolvam técnicas novas de cura ou alívio de sintomas. O conhecimento aprimorado sobre a biologia de agentes patogênicos infecciosos ou infestantes permite o desenvolvimento de compostos farmacêuticos com ação mais direcionada sobre esses agentes, minimizando a ocorrência de efeitos colaterais indesejáveis no organismo hospedeiro.Jankowsky, Joanna L. et alii. "Persistent Amyloidosis following Suppression of Aβ Production in a Transgenic Model of Alzheimer Disease". In: PLoS Medicine; 2005; 2 (12): e355. doi:10.1371 Segundo Alrefaei et al., a vasta maioria da informação científica disponível relacionada a agentes patogênicos foi conseguida através de técnicas de transgenia, um conhecimento que depois foi aproveitado em muitas outras áreas. No entanto, neste aspecto os agentes patogênicos mais estudados são os protozoários (organismos unicelulares), e para os demais, como os platelmintos, a pesquisa ainda está em seu início.Alrefaei, Yousef Noori et al. "Progress with schistosome transgenesis". In: Memórias do Instituto Oswaldo Cruz, 2011; 106 (7) Mas não apenas os agentes das doenças podem ser combatidos com a transgenia, mas também os vetores dos patógenos, como os mosquitos transmissores da malária, fazendo com que se tornem resistentes à hospedagem dos plasmódios causadores da doença.Marshall, John M. & Taylor, Charles E. "Malaria Control with Transgenic Mosquitoes". In: PLoS Medicine; 2009; 6 (2):e1000020. doi:10.1371 A técnica tem aplicações similares para o combate a doenças de animais e plantas, e pode ser usada para o controle de pragas diversas, à semelhança do exemplo do mosquito da malária.Foladori, Guillermo & Invernizzi, Noela. "Nanotechnology for the Poor?". In: PLoS Medicine, 2005; 2 (8):e280. doi:10.1371Federation of American Scientists. History of Transgenics: Transgenics in Pest Control.
Terapia genética
Vários métodos utilizados na transgênese têm aplicações para fins terapêuticos. A terapia genética utiliza a transgênese para fornecer material genético com o objetivo de tratar uma doença ou condição na célula. A entrega de genes em ambientes terapêuticos utiliza vetores não imunogênicos com especificidade celular que podem fornecer uma quantidade adequada de expressão transgênica para causar o efeito desejado.
Avanços na genômica permitiram que uma variedade de novos métodos e alvos genéticos fossem identificados para possíveis aplicações. Microarranjos de DNA usados em uma variedade de sequenciamento de próxima geração podem identificar milhares de genes simultaneamente, com software analítico observando padrões de expressão genética e genes ortólogos em espécies modelo para identificar a função. Isso permite que uma variedade de vetores possíveis possam ser identificados para uso em terapia genética. Como um método para criar uma nova classe de vacina, a transgênese tem sido utilizada para gerar um vetor biossintético híbrido para entregar uma possível vacina. Este vetor supera as barreiras tradicionais para a entrega de genes combinando E. coli com um polímero sintético para criar um vetor que mantém o DNA plasmídico enquanto tem uma capacidade aumentada de evitar a degradação pelos lisossomos da célula alvo.
Alimentos geneticamente modificados Alimentos geneticamente modificados (alimentos GMs) são alimentos produzidos com base em organismos que, através das técnicas da engenharia genética, sofreram alterações específicas no DNA. Se esses alimentos provêm de organismos que receberam genes de outras espécies, são conhecidos como alimentos transgênicos. Essa técnica tem permitido a introdução de culturas agrícolas de traços diferenciados, assim como um controle sobre a estrutura genética bastante superior em relação ao que proporciona o melhoramento por mutação e a seleção artificial.GM Science Review First Report , Prepared by the UK GM Science Review panel (julho de 2003) (em inglês) Chairman Professor Sir David King, Chief Scientific Advisor to the UK Government, p. 9thumb|left|250px|Manifestante nos Estados Unidos em uma marcha de protesto contra a Monsanto e os transgênicos. O cartaz diz: "Meu corpo não é um experimento". Controvérsias
Existe um consenso científicoMas também veja:
Domingo, José L.; Giné Bordonaba, Jordi (1 de maio de 2011). «A literature review on the safety assessment of genetically modified plants». Environment International (4): 734–742. ISSN 0160-4120. doi:10.1016/j.envint.2011.01.003. Consultado em 21 de agosto de 2025 "Apesar disso, o número de estudos especificamente focados na avaliação de segurança de plantas GM ainda é limitado. No entanto, é importante observar que, pela primeira vez, foi observado um certo equilíbrio no número de grupos de pesquisa que sugerem, com base em seus estudos, que diversas variedades de produtos GM (principalmente milho e soja) são tão seguras e nutritivas quanto as respectivas plantas convencionais não-GM, e aqueles que ainda levantam sérias preocupações. Além disso, vale mencionar que a maioria dos estudos que demonstram que os alimentos GM são tão nutritivos e seguros quanto aqueles obtidos por melhoramento convencional foram realizados por empresas de biotecnologia ou associadas, que também são responsáveis pela comercialização dessas plantas GM. De qualquer forma, isso representa um avanço notável em comparação com a falta de estudos publicados nos últimos anos em periódicos científicos por essas empresas."
Krimsky, Sheldon (1 de novembro de 2015). «An Illusory Consensus behind GMO Health Assessment». Science, Technology, & Human Values (em inglês) (6): 883–914. ISSN 0162-2439. doi:10.1177/0162243915598381. Consultado em 22 de agosto de 2025 "Comecei este artigo com depoimentos de cientistas respeitados de que não há literalmente nenhuma controvérsia científica sobre os efeitos dos OGMs na saúde. Minha investigação na literatura científica conta outra história."
Hilbeck, Angelika; Binimelis, Rosa; Defarge, Nicolas; Steinbrecher, Ricarda; Székács, András; Wickson, Fern; Antoniou, Michael; Bereano, Philip L; Clark, Ethel Ann (dezembro de 2015). «No scientific consensus on GMO safety». Environmental Sciences Europe (em inglês) (1). ISSN 2190-4707. doi:10.1186/s12302-014-0034-1. Consultado em 22 de agosto de 2025 "Na declaração conjunta a seguir, o consenso alegado é demonstrado como uma construção artificial que tem sido falsamente perpetuada por diversos fóruns. Independentemente das evidências contraditórias na literatura arbitrada, conforme documentado abaixo, a alegação de que agora existe um consenso sobre a segurança dos OGM continua a ser amplamente e frequentemente divulgada de forma acrítica."
E contraste: