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02/05/2023 ![]()
CRISPR pode ajudar a não faltar batata na nossa alimentação
A técnica de edição genética conhecida como CRISPR pode contribuir com o controle de uma doença devastadora da batata
Não precisamos nem dizer a importância da batata para a alimentação humana, certo? Ela é a terceira cultura alimentar mais consumida no mundo depois do arroz e do trigo.
Mas desde tempos antigos essa cultura sofre com uma doença devastadora conhecida como requeima da batata, causada pelo microrganismo Phytophthora infestans. Esse patógeno causou uma epidemia catastrófica no passado que teve como consequência uma drástica redução da população da Irlanda, país que dependia da batata como única fonte de alimento em meados do século XIX. Foram mais de 2 milhões de mortos devido à fome e 1 milhão de emigrantes.
Apesar de ser uma das primeiras doenças identificadas pela fitopatologia (área que estuda doenças de plantas) desde a primeira identificação do seu agente causal em 1861 até hoje, a requeima é considerada uma das mais devastadoras doenças e de difícil controle. Por isso, a produção mundial de batata está ameaçada pela requeima, que causa globalmente 3 a 10 bilhões de euros em perdas de rendimento e custos com manejo anualmente. Seu cultivo depende demasiadamente do controle químico da doença, apresentando altos custos econômicos e ambientais associados à produção de batata.
No entanto, um estudo de doutorado, conduzido pelo pesquisador da Universidade de Wageningen (Wageningen University & Research – WUR) da Holanda, Daniel Moñino-López, apontou um avanço no combate à doença. Com a tecnologia de edição de genes CRISPR/Cas, ele tornou as plantas de batata resistentes à requeima causada por Phytophthora infestans.
Quer saber como isso é possível? Continue lendo que você vai descobrir como a edição gênica pode ajudar a controlar essa doença devastadora, além de muitas outras que afetam a produção de alimentos no mundo todo.
Novas tesouras moleculares do sistema CRISPR
CRISPR, uma técnica mais rápida e precisa
CRISPR é uma das técnicas mais modernas de melhoramento genético para a edição genética de diversos organismos, incluindo plantas. Ela também está auxiliando na melhor compreensão dos mecanismos relacionados à produtividade em plantas, ajudando produtores a superarem os principais desafios que acometem as lavouras.
Diferentemente do melhoramento genético convencional, o melhoramento por CRISPR é uma estratégia que garante alta precisão na edição do genoma das plantas e por isso, reduz custos e acelera o desenvolvimento de novas tecnologias, ou seja, novas cultivares.
Muitos produtos agrícolas podem ser geneticamente editados pelo sistema CRISPR. Alguns exemplos incluem milho, batata, soja, tomate, cana, alface, entre outros. Dentre as aplicações da técnica estão o aumento de produtividade, resistência a pragas e doenças, resistência à seca e ganhos nutricionais.
CRISPR Cas9 marca evolução do melhoramento genético
O que significa CRISPR?
CRISPR é uma sigla da expressão em inglês “Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats” que traduzida, significa “Conjunto de Repetições Palindrômicas Curtas Regularmente Espaçadas”. É uma região do genoma das bactérias caracterizada pela presença de sequências (de DNA – ácido desoxirribonucleico) curtas e repetidas.
Os cientistas descobriram que essa região atua como um sistema de defesa de bactérias, em que pedaços de DNA de vírus invasores são inseridos entre as repetições. Essa região funciona como se fosse uma “memória” numa infecção futura. Assim, quando uma nova infecção ocorre, as bactérias produzem enzimas “Cas”, sendo a Cas9 é a mais conhecida, que atuam como tesouras moleculares que carregam a “memória” do vírus. Com isso, se o novo invasor apresentar sequências idênticas a alguma dessas “memórias”, a enzima picota o material genético.
Ao estudar esse sistema, os pesquisadores compreenderam como utilizar esse mecanismo para quebrar regiões específicas de um DNA. Dessa forma, foi possível desenvolver diferentes sistemas CRISPR, capazes de editar o genoma de qualquer organismo vivo.
Fazendas urbanas utilizam técnica CRISPR para sua expansão
Como o sistema CRISPR/Cas foi utilizado para controlar a requeima da batata?
O pesquisador usou a técnica de edição de genes CRISPR/Cas para modificar genes de resistência de variedades de batata suscetíveis à requeima. Essas plantas editadas permitem uma redução drástica de pesticidas para controlar a doença.
O melhoramento convencional para produzir variedades de batata com qualidade suficiente para cultivo e consumo leva décadas, enquanto a doença se adapta rapidamente. Mas a tecnologia CRISPR/Cas tem o potencial de mudar esse cenário ao criar novas variedades de maneira mais rápida e precisa. Além disso, essa tecnologia tem potencial para ser empregada para outras características, incluindo resistência a outras doenças e pragas, valor nutricional e sabor.
Edição genética, uma versão 5.0 do melhoramento genético
Edição genética na estratégia “Farm to Fork” para um sistema alimentar sustentável
Seguindo a Estratégia Europeia “Farm to Fork, que pretende acelerar a transição para um sistema alimentar sustentável, as técnicas mais avançadas de melhoramento para controlar as principais doenças das culturas agrícolas passam a ser essenciais. Isso torna-se mais evidente quando a ideia é reduzir a necessidade do uso de pesticidas e garantir a segurança alimentar, para que todos tenham acesso a alimentos suficientes, seguros, nutritivos e sustentáveis.
A regulamentação de culturas geneticamente modificadas na Europa está atualmente em debate. A saber, o pesquisador Moñino-López, em sua tese de doutorado, aconselha a Comissão Europeia a regulamentar a edição de genes com base no produto, usando evidências científicas de biossegurança da nova variedade.
A Comissão Europeia admite que a legislação atual precisa se adaptar ao progresso científico e tecnológico. Com isso, os estados membros discutirão uma proposta de um novo regulamento em 2023.
Quer saber mais sobre edição gênica? Acesse:
Edição gênica, uma estratégia para alcançar metas de sustentabilidade
Principais fontes:
Bergamin Filho, A.; Amorim, L. Manejo integrado de doenças. In: Amorin, L.; Rezende, 407 J. A. M.; Bergamin Filho, A (ed.). Manual de Fitopatologia: princípios e 408 conceitos. Agronômica Ceres, Ouro Fino, 573p., 5.ed., v.1, n.5, p.19-21, 2018, 409 ISBN: 9788531800566
Wageningen University & Research (WUR). Breakthrough in fight against devastating potato disease. Disponível em: https://www.wur.nl/en/research-results/research-institutes/plant-research/show-wpr/breakthrough-in-fight-against-devastating-potato disease.htm#:~:text=With%20his%20PhD%20study%2C%20WUR,DNA%20in%20the%20potato%20genome. Acesso em 25 abr. de 2023.