A planta cultivada ideal é saborosa e de alto rendimento, além de ser resistente a doenças e pragas. Mas se os genes correspondentes estiverem localizados distantes no cromossomo, algumas dessas características positivas podem ser perdidas no processo de seleção. Para garantir que todos os traços positivos sejam transmitidos juntos, pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (KIT) usaram tesouras moleculares CRISPR/Cas para inverter e desativar geneticamente os nove décimos cromossomos de Arabidopsis, relata Portal Phys.org. Os traços codificados nesta parte do cromossomo tornam-se "invisíveis" para a troca genética e, portanto, podem ser transmitidos inalterados.
Edição, inserção ou supressão direcionadas genes em plantas é possível usando uma tesoura molecular CRISPR/Cas. Este método pode ser usado para aumentar a resistência das plantas a pragas, doenças ou impactos ambientais meio ambiente.
“Nos últimos anos, pela primeira vez, conseguimos usar o CRISPR/Cas não apenas para editar genes, mas também para alterar a estrutura dos cromossomos”, diz o professor Holger Puchta, que estuda tesouras de genes com sua equipe no Instituto Botânico da China por 30 anos.
Agora, os pesquisadores conseguiram evitar troca genética, que geralmente faz parte do processo hereditário, mas pode atrapalhar as relações entre os traços. Até agora, se as características das plantas fossem transmitidas juntas, os genes para essas características tinham que estar próximos no mesmo cromossomo. Se esses genes estiverem mais distantes, eles geralmente se separam durante a herança, de modo que uma característica útil pode ser perdida no processo de seleção.
Em suas pesquisas, os cientistas seguiram o exemplo da natureza. “Inversões – uma espécie de invisibilidade genética – também ocorrem em menor escala em plantas selvagens e cultivadas. Aprendemos com a natureza, aplicamos e ampliamos nosso conhecimento de processo natural", diz Pucha.
Em colaboração com o Prof. Andreas Huben do Instituto de Genética de Plantas e Pesquisa de Plantas Cultivadas. Leibniz (IPK) Puchta e sua equipe inverteram nove décimos dos cromossomos em um organismo modelo, Arabidopsis thaliana. Somente nas extremidades dos cromossomos os genes mantiveram sua sequência original. “Com esses fragmentos, o cromossomo pode ser passado para a próxima geração assim como outros cromossomos e não completamente perdido”, diz Puchta.
Para o cultivo eficaz de culturas agrícolas, é importante combinar tantas características favoráveis quanto possível em uma planta. “É claro que os criadores de plantas querem que seus produtos sejam deliciosos, contenham o maior número possível de vitaminas e também resistentes a doenças. Com nosso método, podemos simplificar isso no futuro”, diz Puchta.