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Edição gênica: a revolução das sementes

Crédito: Shutterstock

Felipe de Oliveira Dias
felipe.o.dias@ufv.br
Nayara Pereira Capobiango
nayara.capobiango@ufv.br
Engenheiros agrônomos e doutorandos em Fitotecnia – Universidade Federal de Viçosa (UFV)

Novas ferramentas da biotecnologia, como a seleção genômica ampla e a engenharia genética de precisão ou edição genômica, estão possibilitando o aumento da produtividade, qualidade e segurança dos alimentos produzidos, além de possibilitar maior agilidade na obtenção da nova cultivar.

A edição do genoma é uma técnica de manipulação do material genético da cultura. Essa manipulação visa atingir regiões específicas do material genético a fim de alterar sua expressão para que a cultura apresente o fenótipo desejado.

Uma grande vantagem dessa técnica é a possibilidade de melhoramento de várias características agronômicas simultaneamente, que muitas vezes pode ser inviável por meio das técnicas tradicionais.

Na literatura acadêmica-científica, diversos autores já abordam o uso da edição do genoma visando melhorias em diversas características de interesse. Por exemplo, a melhoria da qualidade, em tomateiro obteve-se acúmulo de licopeno nos frutos pela inibição das vias de conversão de licopeno em α-caroteno e β-caroteno.

Versatilidade

Além da resistência a fatores bióticos, também é possível alcançar resistência a fatores abióticos, como já é relatado, a exemplo da obtenção de cultivar de milho resistente à seca através da edição genômica.

Por fim, um último interesse relatado na literatura é a domesticação “de novo” de espécies selvagens, sem estreitar a base genética das culturas e em um menor tempo de domesticação.

Como exemplo, o pesquisador Zsögön editou o genoma da espécie silvestre de tomate Solanum pimpinellifollium e obteve um genótipo que teve sua produção de frutos aumentada dez vezes e com maior teor de licopeno.

Tecnologias

 Existem diversas técnicas de edição genômica utilizadas no melhoramento de precisão: CRISPRs (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), ZFN (Zinc Fingers Nucleases), ODM (Oligonocleotide Directed Mutagenesis) e TALEs (Transcription Activator-Like Effectors) foram inseridas no mercado, trazendo revolução no desenvolvimento de variabilidade genética e proporcionando maior desempenho das plantas, sobretudo em condições adversas.

Dentre essas novas tecnologias de melhoramento, destaca-se o sistema CRISPR. A ferramenta tem enorme potencial para acelerar o melhoramento genético, uma vez que permite identificar genes de interesse no DNA de qualquer espécie e modifica-los com precisão por meio de silenciamento, inserções e substituições.

A tecnologia CRISPR é revolucionária, pois permite realizar modificações genéticas precisas e específicas nas cadeias de DNA, com rapidez e menor custo.

O sistema não depende da modificação de proteínas para a determinação dos locais que serão editados, mas apenas da inclusão de moléculas de RNA que conferem especificidade do alvo.

A simples troca de moléculas de sgRNAs pode editar várias regiões genômicas de interesse. Dessa forma, não há introdução de novos genes, como ocorre na tecnologia dos organismos geneticamente modificados (OGMs).

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