Notícia

Técnica de edição genética CRISPR pode melhorar produção de alimentos frente às mudanças climáticas

Fonte

Universidade de Queensland

Data

sábado, 27 fevereiro 2021 12:55

Áreas

Agricultura. Biotecnologia. Mudanças Climáticas.

A tecnologia de edição genética desempenhará um papel vital em safras futuras à prova de clima para proteger os suprimentos globais de alimentos, de acordo com cientistas da Universidade de Queensland, na Austrália.

A Dra. Karen Massel, biotecnologista do Center for Crop Science da Universidade de Queensland, publicou uma revisão de tecnologias de edição de genes, como CRISPR-Cas9, para salvaguardar a segurança alimentar em sistemas agrícolas sob estresse de condições climáticas extremas e variáveis. O estudo foi publicado na revista científica Theoretical and Applied Genetics.

“Os fazendeiros têm manipulado o DNA das plantas usando tecnologias convencionais de melhoramento por milênios e agora com novas tecnologias de edição de genes, podemos fazer isso com segurança, precisão e velocidade sem precedentes. Este tipo de edição de genes imita a maneira como as células se reparam na natureza”, disse a Dra. Massel.

O estudo de revisão recomendou a integração da edição do genoma CRISPR-Cas9 em programas modernos de melhoramento de culturas de cereais. Culturas de cereais ricas em energia, como trigo, arroz, milho e sorgo, fornecem dois terços da ingestão mundial de energia alimentar.

“Apenas 15 safras de plantas fornecem 90% das calorias alimentares mundiais. É uma corrida entre um clima em mudança e a capacidade dos agricultores de produzir safras com resiliência genética que cresçam bem em condições adversas e com qualidades nutricionais enriquecidas. O problema é que leva muito tempo para que os criadores detectem e disponibilizem essa diversidade genética aos agricultores, com um ciclo reprodutivo médio de cerca de 15 anos para as culturas de cereais. Além disso, a CRISPR nos permite fazer coisas que não podemos fazer por meio do cruzamento convencional em termos de geração de nova diversidade e melhoria do cruzamento para características desejáveis.”, disse a Dra. Karen Massel.

Em estudos de prova de conceito, a Dra. Massel e colegas da Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation (QAAFI) aplicaram tecnologia de edição de genes a programas de pré-melhoramento de sorgo e cevada.

“No sorgo, editamos os genes da planta para desbloquear o nível de digestibilidade da proteína disponível e aumentar seu valor nutricional para humanos e animais. Também usamos a edição de genes para modificar a arquitetura do dossel e da raiz do sorgo e da cevada, para melhorar a eficiência do uso da água”, destacou a pesquisadora.

A pesquisa da Dra. Karen Massel também comparou as diferentes sequências do genoma dos cereais – incluindo variantes selvagens e ancestrais dos cereais modernos – às diferenças no desempenho da cultura em diferentes climas e sob diferentes tipos de estresse: “Variedades selvagens de safras de produção servem como reservatório de diversidade genética, o que é especialmente valioso quando se trata de resiliência climática”, disse a especialista.

“Estamos procurando genes ou redes de genes que irão melhorar a resiliência em climas de cultivo adversos. Uma vez que uma variante viável do gene é identificada, o truque é recriá-la diretamente em safras cultivadas de alto desempenho, sem interromper o delicado equilíbrio da genética relacionada às características de produção. Esses tipos de mudanças podem ser tão sutis que são indistinguíveis das variantes naturais que as inspiraram”, concluiu a pesquisadora.

As safras editadas por genes ainda não são cultivadas na Austrália, mas avaliações de biossegurança e risco de segurança da tecnologia estão sendo realizadas.

Recentemente, a Embrapa publicou em seu Canal do Youtube um vídeo sobre este tema, com o título “Edição Gênica: como a inovação que ganhou o Nobel pode revolucionar a agricultura?“.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Queensland (em inglês).

Fonte: Universidade de Queensland. Imagem: Dra. Karen Massel. Fonte: Divulgação, ‘Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation’ da Universidade de Queensland.