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Tecnologia criando competitividade

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As pesquisas no setor da agrobiotecnologia brasileira vêm colocando o país em patamares cada vez mais altos no cenário mundial, tanto do ponto de vista científico, quanto do comercial. O mais recente produto desenvolvido por pesquisadores brasileiros foi a primeira variedade de cana-de-açúcar editada, não transgênica do mundo.

Pesquisadores da Embrapa Agroenergia desenvolveram as variedades Cana Flex I, que se caracteriza pela maior digestibilidade da parede celular, e a Cana Flex II com maior concentração de sacarose nos tecidos vegetais.

A edição genômica ou edição gênica ocorre por meio da ação de nucleases sítio-dirigidas, capazes de clivar a molécula de DNA-alvo, ativando a subsequente ação de mecanismos de reparo de DNA da própria célula. Apesar de existirem diferentes técnicas para a edição de organismos vivos, a que tem gerado resultados mais promissores é o sistema CRISPR.

Esse sistema, que utiliza a enzima Cas9 (CRISPR Cas9) para clivar o DNA em pontos determinados, modificando regiões específicas, caracteriza-se por não depender da alteração de proteínas para a determinação dos alvos que serão editados, mas somente da inclusão de moléculas de RNA que conferem a especificidade do alvo.

Utilizando a edição gênica, os pesquisadores desenvolveram a variedade de Cana Flex I a partir do silenciamento do gene que é responsável pela rigidez da parede celular da planta, modificação que facilitou a ação de enzimas específicas, ao longo do processo de hidrólise enzimática, promovendo a extração de alguns compostos presentes na biomassa vegetal.

A Cana Flex II, também foi editada visando o silenciamento gênico, porém o gene alvo tem sua expressão relacionada aos tecidos das plantas, ocasionando um aumento expressivo na produção de sacarose nos colmos da planta modelo, a Setaria viridis, espécie de gramínea de grande relevância para estudos de desenvolvimento vegetal, devido às características específicas do seu metabolismo para pesquisas com monocotiledôneas de metabolismo C4.

Em entrevista para o site de notícias da Embrapa Agroenergia, o pesquisador da Embrapa, Hugo Molinari, comentou que ao ser constatado incremento da sacarose na planta modelo, a próxima etapa foi a da utilização desse conhecimento na cana-de-açúcar a ser modificada. De acordo o Molinari, os resultados mostraram que houve um aumento em torno de 15% desse açúcar no colmo da planta, assim como de outros açúcares, tais como a glicose e a frutose, encontrados nos tecidos e no caldo. Foi constatado também, o aumento de cerca de 200% de açúcares nas folhas da cana.

Outro achado feito pelos pesquisadores, segundo Molinari, foi a de que a expressão do gene alvo está ligada ao processo de sacarificação, tendo constatado um aumento desse processo em torno de 12%.

No estudo realizado com a variedade Flex II, os pesquisadores identificaram um gene candidato pertencente à família das aciltransferases, grupo de enzimas responsáveis pela formação e modificação na estrutura da parede celular da planta e que facilitam o acesso aos açúcares. De acordo com Molinari, dessa forma será possível aumentar a produção de açúcares em gramíneas.


Boas perspectivas

A aplicação da CRISPR Cas9 possibilitou a criação de duas variedades de cana que, além de inéditas no mundo, por não serem transgênicas, têm elevado valor de mercado. Isso se deve às características da Cana Flex II, como o aumento da eficiência na produção de bioetanol, ao fato dessa variedade ser mais adequada ao processamento industrial, à obtenção de um bagaço com maior digestibilidade para uso na alimentação animal e à agregação de valor à cadeia produtiva da cana-de-açúcar como um todo, destacou o pesquisador.
 
Molinari comentou também que do ponto de vista ambiental, a cultura da cana tem dado larga contribuição para uma matriz energética mais limpa e lembrou que mais de 45% da matriz energética brasileira é renovável e que a cana-de-açúcar contribui com uma fatia de mais de 30% para essas fontes renováveis.

09/03/2022
Arlei Maturano - Equipe Biotec AHG
 

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