A tecnologia de CRISPR é, sem dúvidas, uma das maiores descobertas da ciência moderna. A possibilidade de edição gênica personalizada é uma ferramenta com potencial de aplicabilidade a praticamente todos os campos de estudos em ciências biológicas e médicas.
E o setor do agronegócio não fica de fora. Cada vez mais, estudos tem utilizado a CRISPR no desenvolvimento de novas soluções que aumentam a produtividade sem deixar de lado a sustentabilidade.
Esse é o caso de uma recente pesquisa publicada na revista Horticulture Research, onde pesquisadores espanhóis editaram geneticamente morangos cultivados, com o intuito de melhorar sua resistência e durabilidade [1].
Edição gênica de morangos cultivados: mais vida útil após a colheita!
O morango é uma das frutas mais apreciadas no mundo, sendo o seu cultivo uma das atividades agrícolas de maior relevância econômica em escala global. O morango cultivado (Fragaria × ananassa) é a espécie economicamente predominante. Possui polpa de textura delicada, o que impacta diretamente na sua durabilidade pós-colheita e, consequentemente, em perdas financeiras consideráveis.
Nesse sentido, a recente pesquisa demonstrou que a aplicação da tecnologia de CRISPR pode auxiliar a durabilidade dos frutos. Os resultados do trabalho indicam que a edição gênica dos morangos pode conferir maior resistência contra infecções fúngicas e menor perda de água, resultando em frutos mais firmes e com mais vida útil após a colheita.
Morangos sem FaPG1
A origem do problema de amolecimento da fruta está associada a “desmontagem” das paredes celulares e da lamela média durante o amadurecimento. Durante esse processo, um componente em especial sofre as alterações extensas, as pectinas. As pectinas são moléculas que compõem, em conjunto de outros polissacarídeos, as lamelas médias, estruturas cuja principal função é justamente manter as células vegetais unidas.
Pesquisas identificaram que as enzimas pectinases, especialmente as poligalacturonases (FaPG1) são fundamentais nesse processo de amolecimento, atuando na remodelação das pectinas e, consequentemente, a destruição das lamelas médias.
Para tentar resolver o problema, o atual estudo gerou morangos nocaute para FaPG1 por meio da técnica de CRISPR. Ou seja, através da tecnologia foi possível gerar plantas que não expressavam mais a enzimas FaPG1. Ao todo, foram geradas dez linhagens editadas geneticamente com percentual de sequências editadas variando de 47% até quase 100%, sendo superior a 95% para sete das linhas selecionadas. Fenotipicamente, as plantas editadas apresentaram crescimento vegetativo semelhante ao selvagem.
Segundo os resultados do estudo, sete linhagens geneticamente modificadas produziram frutos significativamente mais firmes que o grupo controle, variando de 33 a 70% de aumento na firmeza. Pequenas alterações foram observadas em outras características de qualidade dos frutos, como cor, sólidos solúveis, acidez ou teor de antocianinas. No pós-colheita, os frutos editados apresentaram menor taxa de amolecimento, com menor perda transpiracional de água.
Resistência à infecção fúngica
Um dos grandes problemas do cultivo do morango é a sua suscetibilidade à contaminação por fungos (Botrytis cinerea), levando a podridão fúngica. Esse fungo costuma atacar diversas espécies vegetais em diversas fases de desenvolvimento, tanto vegetativo como reprodutivo, podendo atacar plantas novas bem como as flores e frutos. É uma importante doença de pós-colheita, sendo conhecida como podridão acinzentada dos vegetais.
Para verificar se as edições gênicas realizadas poderiam conferir maior resistência a esse tipo de fungo, os pesquisadores inocularam Botrytis cinérea nos frutos modificados, os quais foram posteriormente armazenados e 20º C por quatro dias.
De acordo com os pesquisadores, a superfície com sintomas de podridão externa ou crescimento micelial no ponto de inoculação do fungo foi significativamente menos nos frutos editados quando comparados aos morangos controle.
Em resumo, essas recentes descobertas demonstram que a edição gênica de FaPG1 em morangos de cultivo utilizando o sistema CRISPR/Cas9, pode oferecer benefícios consideráveis em termos de durabilidade dos frutos pós-colheita e resistência à infecções fúngicas. Estes são resultados que podem impactar positivamente a produção de morangos em escala global, garantindo uma maior produtividade e qualidade dos morangos pós-colheita.
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Referência:
[1] Gloria López-Casado, Cristina Sánchez-Raya, Pablo D Ric-Varas, Candelas Paniagua, Rosario Blanco-Portales, Juan Muñoz-Blanco, Sara Pose, Antonio J Matas, Jose A Mercado, CRISPR/Cas9 editing of the polygalacturonase FaPG1 gene improves strawberry fruit firmness, Horticulture Research, Volume 10, Issue 3, March 2023, uhad011. Doi: 10.1093/hr/uhad011
