Uma folha com vários promotores sintéticos que expressam Proteína Fluorescente Verde, demonstrando a faixa de níveis de expressão que podem ser alcançados com seus promotores projetados. Crédito:JBEI / Berkeley Lab
Os pesquisadores do JBEI desenvolveram um novo conjunto de ferramentas de biologia sintética que pode desbloquear a engenharia avançada de plantas.
A habilidade de fazer engenharia genética de plantas é a chave para a criação de uma agricultura sustentável e energia renovável. Mas os métodos usados atualmente para projetar plantas são subdesenvolvidos em comparação com os das bactérias, limitar os cientistas em sua capacidade de adicionar características preferíveis ou excluir as indesejadas.
Para atender a essa necessidade, pesquisadores do Joint BioEnergy Institute (JBEI) desenvolveram um conjunto de promotores de plantas sintéticos - necessários para que um gene se expresse em uma planta - que ajudará os cientistas a criar características mais sofisticadas nas plantas. Trabalho deles, liderado por Patrick Shih, é publicado em Nature Chemical Biology .
Shih, diretor de Plant Biosystems Design da JBEI, disse que esta pesquisa fornece uma prova de conceito de que os promotores de plantas podem ser feitos sob medida para atingir um padrão de expressão de gene específico.
"Há muita empolgação no campo lá. Estamos presos a usar todos os promotores que já existem, "Shih disse." Se pudermos projetá-los do zero, permite-nos não apenas projetar várias características nas plantas, mas também abre a janela para estudar a biologia vegetal de uma maneira totalmente diferente, usando a biologia sintética. "
Esses novos promotores sintéticos permitem que os cientistas controlem quanto ou quão pouco um gene é expresso, fornecendo mais controle. Eles também permitem que os genes sejam expressos em uma parte específica da planta, como as raízes ou as folhas. Essas funcionalidades eram desafiadoras anteriormente.
"A capacidade de projetar e construir promotores personalizados agora nos dá a flexibilidade de ir atrás de diferentes alvos e aplicações, "Shih disse." Isso abre a porta para esforços de biologia sintética realmente sofisticados no futuro. "