Como a edição do genoma permitiu que os cientistas russos criassem novas formas de batatas sem floresistentes a doenças, disse o Instituto de Pesquisa de Biotecnologia Agrícola de toda a Rússia.

Batata 2.0

Cientistas do Centro Genômico do Instituto de Pesquisa de Biotecnologia Agrícola da Rússia (VNIISB) começaram a criar novas formas de batata, cujo genoma é modificado usando o CRISPR/Cas9 editor.

“Usamos a tecnologia de edição do genoma da batata e atualmente estamos trabalhando com dois genes-alvo”, disse Vasily Taranov, PhD em Biologia, chefe do laboratório do VNIISB. - Este é principalmente o gene LFY - um fator de transcrição que controla a transição das plantas para a floração.

Nossa tarefa era bloquear a floração das batatas. Pegamos a variedade original, que floresce ativamente, inativamos esse gene e garantimos que a transição para a floração realmente não ocorresse.

Dois pontos são importantes aqui, observam os cientistas.

Em primeiro lugar, uma característica fenotípica clara foi obtida e, após a edição do genoma, pode-se observar imediatamente sua manifestação: se a planta floresce ou não.

Em segundo lugar, a batata é uma planta agrícola que se propaga em cultura vegetativamente, e não por sementes, e, com base nisso, em princípio, não é necessário que ela floresça. Se a floração for bloqueada, os recursos energéticos da planta, que antes eram usados ​​para isso, podem ser usados ​​para a formação de tubérculos e, talvez, devido a isso, seja possível obter um aumento no rendimento. No entanto, essa suposição ainda precisa ser testada.

O segundo gene, que está sendo trabalhado dentro do VNIISB Genomic Center (membro do consórcio Kurchatov Genomic Center) no laboratório de Vasily Taranov junto com o laboratório de Roman Komakhin, é o gene EDR1, o chamado regulador de resistência negativa .

“Acontece que as plantas têm genes cuja inativação aumenta sua resistência a várias doenças”, disse Vasily Taranov. - Outra coisa é que, na maioria dos casos, a inativação de tais genes leva ao fato de a planta se tornar anã, pequena, atrofiada.

Isso se deve ao fato de que os mecanismos de adaptação, proteção de plantas contra patógenos nesses casos estão constantemente em estado ativo, pelo que uma enorme quantidade de recursos é realmente gasta na proteção contra uma ameaça que não existe atualmente .”

No entanto, existem vários genes promissores, cuja inativação, por um lado, não leva a consequências fenotípicas tão tristes e, por outro lado, a resistência aumenta significativamente, dizem os cientistas. E um desses genes promissores é o EDR1.

“Estamos editando e agora está tudo na fase de análise dos resultados”, diz Taranov.

O que os produtores precisam

De acordo com Taranov, a nova variedade ainda está longe. Há também restrições legais.

“É claro que os produtores estão interessados ​​em obter variedades semelhantes, com mais resistência e/ou rendimentos potencialmente mais altos. Mas eles não precisam de plantas editadas ou transgênicas agora. É simplesmente proibido cultivá-los de acordo com nossa legislação”, disse Mikhail Divashuk, Candidato a Ciências Biológicas, chefe do centro genômico VNIISB. “Por isso, quando os fabricantes nos procuram, estão interessados ​​em marcadores moleculares, seleção genômica ou fenotipagem digital. Variedades que serão obtidas usando esses métodos, eles poderão usar e recuperar os custos, ao contrário da edição.

Em primeiro lugar, os cientistas estão tentando obter resistência a doenças fúngicas, a mesma praga tardia, disse Divashuk.

“No momento, o gene foi selecionado, as plantas da primeira geração foram obtidas, tudo foi editado da maneira que queríamos, e agora as batatas estão crescendo e sendo testadas, mas permanecem certas dificuldades e sutilezas ," ele notou.

- As primeiras gerações de plantas devem crescer e, na próxima etapa, vamos testá-las quanto à resistência. Enquanto eles crescem conosco, coletamos dados deles todos os dias por fenotipagem digital, obtemos uma impressão digital de cada planta. E veremos em dinâmica como cresceu, com que rapidez ganhou massa.”

Segundo os cientistas, se a legislação mudar e for permitido o cultivo de plantas geneticamente editadas, será vital ter tecnologias de ciclo completo para culturas básicas no país. Isso é importante para editar rapidamente suas variedades para os genes necessários junto com os criadores domésticos. Isso proporcionará uma oportunidade para criar uma forte concorrência para corporações internacionais que entram no mercado doméstico.

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Aguardando mudanças na legislação

Os cientistas esperam por mudanças na legislação há mais de um ano ou até uma década. No entanto, se isso acontecer e for possível solicitar testes de variedade, um grande número de tubérculos terá que ser testado ao longo de vários anos em diferentes regiões do país.“As variedades de batata de pleno direito ainda não foram criadas, a tecnologia é jovem, respectivamente, as coisas ainda não chegaram às variedades”, explicou o acadêmico Gennady Karlov, diretor do VNIISB. - Além disso, há uma questão discutível na legislação: equiparar plantas geneticamente modificadas com organismos geneticamente modificados. Os transgênicos não são cultivados em nosso país, há uma moratória sobre isso. A edição genética, muito provavelmente, ainda será permitida. A essência dessa nova tecnologia é que nada estranho é introduzido lá, apenas mutações em certos genes são introduzidas por métodos de engenharia genética”.

Processos semelhantes ocorrem naturalmente na natureza, mas este é um processo muito longo e, neste caso, os cientistas, conhecendo a estrutura e as funções do gene, podem introduzir esta ou aquela mutação e obter esta ou aquela planta com as propriedades desejadas.

“A Lei dos OGMs de 2016 é prejudicial e de certa forma antiprotecionista, na verdade interfere no cultivo de produtos que são desenvolvidos na Rússia”, diz Alexander Panchin, Ph.D. membro da Comissão da Rússia Academia de Ciências para combater a pseudociência.

- Se algumas variedades inovadoras aparecerem na Rússia, elas não poderão ser vendidas. Eles podem ser patenteados, estudados, talvez essa patente possa ser vendida no exterior, mas não será possível implementar tudo isso na Rússia, por isso estaremos importando alimentos de outros países.”

Ao mesmo tempo, Panchin não tem certeza se deve destacar "plantas editadas por genes" em uma categoria separada, para não aplicar medidas legislativas severas contra os OGMs. Tal "rebranding" é capaz de ajudar os cientistas nacionais, mas, segundo Panchin, não parece inteiramente justo, seria mais honesto buscar a abolição da proibição dos OGMs.

“Parece-me que o projeto de lei na forma em que foi adotado acabou sendo extremamente populista, na realidade apenas reflete os medos da sociedade, mas os medos da sociedade sobre o tema dos OGMs são irracionais, ” Notas de Panchin.

Na história da engenharia genética, Alexander Panchin não encontra nenhum exemplo de criação de algo perigoso para os seres humanos, embora existam exemplos suficientes na longa história da seleção tradicional. Por exemplo, variedades de batata criadas convencionalmente, Lenape e Magnum Bonum, eram ricas em alcalóides perigosos e tiveram que ser retiradas do mercado, para citar apenas algumas.

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