Pesquisa usa gene humano em plantas para 50% mais produtividade

Pesquisadores da China e dos EUA inseriram um gene humano no DNA do arroz e da batata e obtiveram, em condições de teste em lavouras, uma produtividade 50% maior.

Publicado na prestigiosa Nature Biotechnology, o estudo pode abrir o caminho para garantir fartura de alimentos no mundo e revolucionar a genética agrícola de sementes.

A inserção de uma proteína humana, conhecida por promover o crescimento em plantações, pode gerar plantas maiores, mais pesadas e mais abundantes.

Embora os resultados sejam promissores, os especialistas dizem que mais pesquisas precisam ser feitas para testar a viabilidade agrícola e garantir que os ganhos sejam replicáveis.

“Achamos que esta é uma estratégia muito boa para aumentar nossas safras. Este estudo ainda é inicial. Precisamos realizar muitos mais testes a campo, incluindo avaliações de segurança, antes que esta alternativa prodigiosa possa chegar nas mesas de jantar”, disse o autor do estudo Guifang Jia, em entrevista ao informativo da Universidade de Pequim.

A proteína responsável pelo extraordinário crescimento das plantas está associada ao ganho de massa e crescimento nos seres humanos e chama-se FTO. Embora esse gene tenha uma má reputação por aumentar o risco de obesidade, outros estudos relataram que a proteína é importante para regular o crescimento em humanos e outros mamíferos.

De acordo com os pesquisadores, o FTO modifica quimicamente as fitas de RNA, que são os códigos genéticos que regem a multiplicação das células. Essencialmente, o FTO atua como um interruptor mestre “ligado” que aumenta a produção generalizada de proteínas.

Ideia

Os autores do estudo passaram uma década para entender o papel do FTO em humanos. Os pesquisadores se perguntaram o que aconteceria se essa proteína promotora de crescimento entrasse nas plantas.

“Foi realmente uma ideia ousada e bizarra. Para ser honesto, provavelmente estávamos esperando alguns efeitos catastróficos”, diz o autor do estudo Chuan He, químico da Universidade de Chicago.

As plantas não têm uma proteína equivalente ao FTO diz He. O químico suspeita que as plantas geralmente mantêm o crescimento sob rédea curta para evitar que qualquer molécula sozinha destrua a fisiologia de uma planta.

Mas, diante de uma proteína estranha, ele explica que as plantas não têm freios e contrapesos para moderar as consequências, quaisquer que sejam. Para a surpresa dos pesquisadores, o FTO não mata ou deforma nenhuma planta. Em vez disso, força as plantas a fazerem exatamente o oposto: aumentar o tamanho.

“Quando inserimos a FTO não há restrição de onde ele pode acessar. É uma bomba de crescimento”, relatou.

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Arroz

Os pesquisadores implantaram o gene FTO humano nos genomas das plantações de arroz, permitindo que as máquinas de proteína das plantas assumissem e produzissem essa molécula humana por conta própria.

Na estufa, as safras geneticamente modificadas produziram três vezes mais arroz do que as outras plantas. Crescidas em campos em Pequim, as plantas de arroz eram 50% mais pesadas e produtivas.

A mesma modificação genética também aumentou os tubérculos das plantas de batata. As plantas enriquecidas com FTO também desenvolveram raízes mais longas, apresentaram níveis mais elevados de fotossíntese e foram mais resistentes à seca.

Cada tipo de planta que os pesquisadores alteraram, incluindo grama e árvores, cresceu mais rápido e maior. “Este fenótipo está consistentemente em qualquer planta que projetamos”, diz Jia.

Incertezas

Apesar disso, a modificação genética não foi capaz de ampliar de forma confiável os rendimentos das safras em mais de 10% em todas as variedades. O crescimento das plantas é complexo, pois diversos genes atuam. Por isso, é preciso um otimismo cauteloso.

Diversos fatores podem influenciar e mesmo invalidar os resultados da pesquisa em condições comerciais de produção. Além disso, só por números absolutos, as plantas de arroz e batata modificadas com FTO relatadas têm rendimentos mais baixos do que as variedades comerciais.

Ou seja, para efetivamente aumentar expressivamente a produtividade, seria preciso testar tais genes nas variedades comerciais que já possuem os melhores desempenhos.

Os pesquisadores já estão nisso, mas perdeu uma temporada de cultivo devido às paralisações de laboratórios do ano passado devido à pandemia. A estimativa é de que serão necessários vários anos para tais avaliações e comprovações.

Por AGEvolution.