Estudo Revela Regiões do Genoma para Desenvolvimento de Milho Resistente à Seca

Avanços na Inserção Sítio-Específica de Transgenes em Milho

Uma pesquisa recente, desenvolvida pelo Centro de Pesquisa em Genômica Aplicada às Mudanças Climáticas (GCCRC), oferece um panorama sobre as tecnologias mais avançadas para a inserção precisa de genes no genoma de plantas, com foco especial no milho. A revisão, em colaboração com o Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG) e a Embrapa Agricultura Digital, esclarece como novas abordagens de engenharia genética podem tornar o processo mais ágil e eficaz. O estudo foi publicado na Frontiers in Plant Science.

O Papel do GCCRC

O GCCRC é um centro de pesquisa aplicada, financiado pela FAPESP, situado na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Seu foco é desenvolver soluções genéticas e biotecnológicas que aumentem a tolerância das culturas agrícolas às adversidades ambientais.

Desafios na Engenharia Genética

Uma das frentes de pesquisa do GCCRC é a criação de plantas de milho transgênicas ou editadas geneticamente com resistência à seca. No entanto, a inserção de genes de interesse ainda ocorre majoritariamente por processos aleatórios, o que pode resultar em inserções indesejadas e instáveis no genoma. Isso torna a produção de plantas geneticamente modificadas um processo lento e custoso.

As normas de biossegurança estipulam que, para uma linhagem comercial, o transgene deve estar localizado em uma região segura e estável do genoma. Segundo Marcos Basso, biotecnologista do GCCRC, “a estratégia de integração randômica gera mais de 90% dos eventos transgênicos indesejados”.

A Solução dos “Portos Seguros Genômicos”

Para superar essas limitações, o estudo explora metodologias de inserção sítio-específica de transgenes, discutindo o conceito de “portos seguros genômicos”. Essas regiões estáveis do genoma são ideais para a inserção de transgenes, garantindo a máxima expressão e previsibilidade. Juliana Yassitepe, pesquisadora da Embrapa, afirma que “ao colocar o transgene em regiões seguras, garantimos que ele será expresso e transmitido para as próximas gerações”.

Esse método inovador possibilita a geração de menos plantas para a seleção de linhagens de elite, reduzindo o tempo e os custos envolvidos.

Tempo e Custo Reduzidos na Produção de Milho Transgênico

De acordo com outro estudo do GCCRC, o desenvolvimento de uma linhagem comercial de milho transgênico pode levar de 11 a 13 anos, com investimentos entre US$ 50 milhões e US$ 136 milhões. Em contrapartida, a geração de linhas de elite utilizando inserção sítio-específica pode ser realizada em até 10% do tempo e custo.

A revisão também aborda os esforços da empresa Corteva Agriscience, que já identificou quatro “portos seguros” no milho. Utilizando um software originalmente desenvolvido para leveduras, a equipe do GCCRC adaptou-o ao genoma do milho, identificando novos candidatos a “portos seguros” e iniciando a fase experimental.

Próximos Passos e Aplicações Futuras

Uma das primeiras aplicações no GCCRC será a inserção de genes relacionados à tolerância à seca, um dos principais desafios para a produção agrícola sob as mudanças climáticas. A pesquisa destaca que, ao entender melhor onde e como inserir transgenes, é possível desenvolver linhas de elite mais adaptadas e eficientes.

Para mais detalhes, o estudo "Recent advances in site-specific transgene insertion into the maize genome using recombinases and genome editing endonucleases" está disponível em Frontiers in Plant Science.

Informações da Agência FAPESP