p Um grande obstáculo à aplicação da engenharia genética para beneficiar os humanos e o meio ambiente é o risco de que organismos cujos genes foram alterados possam produzir descendentes com suas contrapartes naturais, liberando os novos genes na natureza. Agora, pesquisadores do Instituto de BioTecnologia da Universidade de Minnesota desenvolveram uma maneira promissora de prevenir esse cruzamento. A abordagem, chamado de "incompatibilidade sintética, "efetivamente torna os organismos modificados uma espécie separada, incapaz de produzir descendentes viáveis ​​com seus parentes selvagens ou domesticados. p A incompatibilidade sintética tem aplicações no controle ou erradicação de espécies invasoras, pragas de safras e insetos transmissores de doenças, bem como impedir que genes alterados escapem de safras geneticamente modificadas para outras populações de plantas. Os resultados foram publicados online hoje na revista. Nature Communications .

p A tecnologia usa uma nova classe de ferramentas moleculares chamadas "fatores de transcrição programáveis" que permitem controlar quais genes são ativados e quais genes são desativados em um organismo. Se um organismo modificado se acasalar com uma contraparte selvagem, os fatores de transcrição tornam a prole incapaz de sobreviver, ativando genes que fazem com que suas células morram.

p "Esta abordagem é particularmente valiosa porque não introduzimos nenhum gene tóxico, "disse Maciej Maselko, um pós-doutorado do laboratório de Smanski que executou o trabalho. "A incompatibilidade genética resulta de genes que já estão no organismo sendo ativados no lugar ou na hora errada."

p A pesquisa foi feita em levedura de cerveja, mas pode ser potencialmente aplicado em insetos, organismos aquáticos e plantas usando uma nova técnica de edição de genes conhecida como CRISPR-Cas9. "Outros métodos para controlar o fluxo gênico, por exemplo, perturbar o pólen ou usar um produto químico para controlar a reprodução nas plantações, são muito específicas para cada espécie e mudam a forma como as safras são propagadas. Espera-se que nossa abordagem funcione em praticamente qualquer organismo que se reproduz sexualmente, sem alterar a forma como eles são normalmente cultivados, "disse Michael Smanski, um professor assistente que conduziu o estudo.

p A incompatibilidade sintética pode possibilitar o uso de safras para a produção de medicamentos e alimentos, alimentação e combustível. Também aumenta a esperança de usar a engenharia genética para controlar populações de espécies invasivas ou pragas, como a carpa asiática na América do Norte e mosquitos transmissores de doenças em todo o mundo.

p O próximo passo, Smanski disse, é demonstrar que a abordagem pode funcionar em outros organismos além da levedura "Estamos trabalhando para mudar para peixes-modelo, insetos, nematóides e plantas, " ele disse.

p O Colégio de Ciências Biológicas da Universidade de Minnesota busca melhorar o bem-estar humano e as condições globais, avançando no conhecimento dos mecanismos da vida e preparando os alunos para criar a biologia do amanhã.

p Legenda do vídeo:Vídeos de imagens de células vivas mostrando os resultados de experimentos de acasalamento em leveduras. A descendência da levedura de tipo selvagem (esquerda) cresce e se divide para formar uma micro-colônia. Filhos híbridos entre o tipo selvagem e uma cepa de 'incompatibilidade sintética' (direita) não são viáveis.