Graças ao Gene Editing A edição do CRISPR pode ser o primeiro passo para o aparecimento de frutos do solo nos supermercados dos EUA. Fonte da imagem / Imagens Getty p Se você é um fazendeiro no mercado regular, você deve estar familiarizado com o groundcherry, uma pequena baga descascada que se assemelha a um minúsculo tomatillo amarelo, mas tem gosto de mistura frutada de abacaxi, tomate cereja e baunilha. As chances são de que, se você provou frutos do solo - também chamados de "cerejas com casca, "" tomate morango "e" tomatillos de abacaxi "- o agricultor tinha apenas um pequeno suprimento em mãos. Isso porque as plantas, nativo da América Central e do Sul, são notoriamente hostis aos produtores.
p Groundcherries ganhou seu nome porque sua expansão, videiras semelhantes a tomate crescem perto do solo em arbustos emaranhados e os frutos descascados caem no solo no pico de maturação. A colheita deve ser feita manualmente e as frutas deixadas no solo na chuva apodrecem rapidamente. Um amendoim perfeitamente maduro é uma delícia saborosa, mas o trabalho e as perdas a tornam uma safra não lucrativa para os agricultores.
p Groundcherries são uma das centenas das chamadas "culturas órfãs" - frutas, vegetais e grãos que são cultivados em pequena escala, frequentemente fazendas de subsistência em todo o mundo, mas têm sido amplamente ignorados pelos produtores comerciais devido aos baixos rendimentos e baixa resistência a pragas e ao mau tempo. Mas isso pode estar mudando.
p Os cientistas de plantas chegaram às manchetes usando a ferramenta de edição de genes CRISPR para ajustar algumas das características indesejáveis do amendoim. Ao sequenciar o genoma da planta e compará-lo a genomas bem estudados como o tomate, pesquisadores do Howard Hughes Medical Institute e do Boyce Thompson Institute foram capazes de identificar genes no groundcherry que controlavam o formato da planta e o tamanho do fruto. Usando CRISPR, eles editaram a expressão desses genes para produzir plantas de amendoim mais compactas e densas com frutos 25 por cento mais pesados. (Suas descobertas foram publicadas na revista Nature Plants em 1º de outubro, 2018.)
Pesquisadores do Howard Hughes Medical Institute e do Boyce Thompson Institute foram capazes de usar técnicas CRISPR para cultivar plantas de amendoim mais arbustivas com mais frutas. Howard Hughes Medical Institute p Agora, se eles conseguem descobrir como evitar que a fruta madura caia da videira, o pobre e órfão groundcherry pode ser "adotado" por cultivadores comerciais em grande escala e aparecer em sua mercearia local.
p "É um momento realmente emocionante para o melhoramento de plantas agora, "diz Allen Van Deynze, um criador de plantas e pesquisador da Universidade da Califórnia, Davis. “O melhoramento de plantas sempre foi definido como uma ciência e arte, e está se tornando muito mais ciência. Isso é por causa das ferramentas que estamos trazendo para a mesa. "
p O interesse de Van Deynze na tecnologia de melhoramento de plantas vai muito além de resgatar uma das favoritas do mercado dos fazendeiros. Ele é o líder técnico do African Orphan Crops Consortium, um esforço para sequenciar os genomas de 101 culturas órfãs na África, como inhame, Milheto, planta de aranha e jujuba. Mesmo que milhões de africanos dependam dessas plantações, as variedades mais comuns costumam ser pobres em vitaminas e minerais essenciais. Como resultado, Van Deynze diz que 37 por cento das crianças africanas sofrem os efeitos da desnutrição ao longo da vida.
CRISPR vs. GMO
p Um dos objetivos do grupo de Van Deynze é treinar centenas de criadores de plantas africanas nas tecnologias genômicas usadas pela agricultura comercial ocidental para melhorar as safras básicas como o trigo, milho e soja. O Consórcio não está apenas sequenciando um genoma completo para cada cultura órfã, mas também fornece informações genéticas sobre 100 variedades adicionais de cada planta. Como primeiro passo, os criadores de plantas africanos irão selecionar características benéficas de múltiplas variedades e cruzá-las usando técnicas tradicionais de melhoramento.
p Mas Van Deynze diz que também haverá casos em que a diversidade genética natural de uma planta não será suficiente para tornar a safra suficientemente resistente à seca ou nutritiva.
p "É quando você começa a olhar para o resto das ferramentas na caixa de ferramentas do criador de plantas, "diz Van Deynze." Existe um método de edição de genes que eu possa usar que funcione em outras espécies? "
p Usar o CRISPR para editar genes específicos em uma planta não é o mesmo que as técnicas usadas em culturas OGM (organismos geneticamente modificados), Van Deynze explica.
p "Com a tecnologia atual de OGM, você está inserindo um gene que ainda não está lá e esse gene vai aleatoriamente no genoma, "diz Van Deynze." Com CRISPR, estamos modificando um gene que já está lá. Conceitualmente, isso é uma coisa muito diferente e também muito mais eficiente. É por isso que o CRISPR é tão empolgante, esperamos que ganhe aceitação em todo o mundo. "
p A Food and Drug Administration (FDA) dos EUA não regula nem proíbe a edição genética de safras de alimentos usando CRISPR ou tecnologias semelhantes, e Van Deynze acredita que essas ferramentas de criação de última geração são inerentemente seguras, principalmente porque eles não existem no vácuo. Novas variedades de plantas projetadas com CRISPR ainda precisarão ser rigorosamente testadas em campo e avaliadas antes de serem enviadas ao mercado.
p Van Deynze observa que ferramentas como o CRISPR podem ajudar os criadores de plantas a acompanhar os efeitos imprevisíveis das mudanças climáticas. "Vivemos em um mundo de extremos e os vemos com mais frequência, ", diz ele." Precisamos de variedades de culturas mais robustas que possam resistir a condições como a seca, calor extremo e frio fora da estação. "
p A maior vantagem da criação auxiliada pelo CRISPR é a velocidade. O novo, variedade mais bushier de groundcherry levou apenas dois anos para desenvolver usando CRISPR, em comparação com cinco anos ou mais usando métodos convencionais de melhoramento de plantas. Mas não pense que os cientistas são capazes de programar as características exatas de uma variedade de planta inteiramente nova e trazê-la à vida.
p "Não somos 'Jurassic Park' neste momento e estamos muito longe disso, "diz Van Deynze.
Agora isso é legal
Quinoa é um exemplo de cultura órfã que se tornou um nome familiar nos EUA e na Europa. Aumentar a consciência das qualidades nutricionais do grão, e iniciativas como a Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO), que designou 2013 como o Ano Internacional da Quinoa, ajudaram a aumentar seu perfil.