Cientistas do instituto Innovative Genomics, da Universidade da Califórnia, em Berkeley, nos Estados Unidos, modificaram geneticamente uma planta de arroz usando a tecnologia CRISPR/Cas9, conseguindo assim alterar a fotossíntese. O trabalho, publicado na revista Science Advances, é o primeiro até agora a desenvolver uma abordagem imparcial de edição genética para aumentar a expressão genética e a atividade fotossintética.
A nanotecnologia, que permite a libertação controlada de medicamentos em células específicas do corpo, é vista como uma solução promissora para enfrentar os desafios da agricultura, conforme destacado num novo artigo publicado na revista Nature Nanotechnology, detalhado na quinta-feira. Cientistas da Universidade Carnegie Mellon da Califórnia Riverside, nos Estados Unidos, enfatizam a necessidade de aplicar estas tecnologias para satisfazer a crescente procura global por alimentos.
Atualmente, métodos ineficientes de distribuição de agroquímicos resultam em perdas significativas, poluindo o meio ambiente e contribuindo para as emissões de gases de efeito estufa. A aplicação de estratégias de nanomedicina na agricultura pode melhorar a eficiência e reduzir os impactos ambientais.
“Ferramentas como CRISPR/Cas9 estão acelerando nossa capacidade de ajustar a expressão genética nas culturas, em vez de apenas eliminar genes ou desligá-los. Pesquisas anteriores mostraram que esta ferramenta pode ser usada para diminuir a expressão de genes envolvidos em importantes negociações comerciais. diferenças, como aquelas entre a arquitetura da planta e o tamanho do fruto”, detalhou, em nota, Dhruv Patel-Tupper, principal autor do estudo e ex-pesquisador do laboratório.
Ao contrário de outras técnicas que utilizam material genético de diferentes organismos para melhorar a capacidade de fotossíntese das plantas, o estudo da Universidade da Califórnia utilizou genes que todas as plantas já possuem. Os cientistas usaram uma ferramenta chamada CRISPR/Cas9 para modificar o DNA próximo ao gene que controla como e quando outro gene é ativado.
Os pesquisadores também descobriram que as mudanças no DNA aumentaram bastante a atividade genética, mais do que o esperado. Segundo eles, isso mostra como as plantas têm grande capacidade de adaptação às mudanças no seu material genético, devido à evolução ao longo de milhões de anos. A equipa utilizou esta capacidade para ajudar as plantas a crescerem melhor e acredita que a inovação deverá ajudar as plantas a adaptarem-se às crises climáticas.
No trabalho, os cientistas observaram que algumas alterações no DNA aumentaram a atividade de um gene chamado PsbS. Eles também observaram que, após uma grande mudança no DNA, apenas alguns outros genes foram afetados, o que é bom porque significa que outras funções importantes da planta não foram prejudicadas.
Embora os estudiosos tenham demonstrado que esta técnica é possível, ela ainda é ineficaz. Apenas cerca de 1% das plantas modificadas resultaram conforme o esperado.
“Mostramos aqui uma prova de conceito de que podemos usar CRISPR/Cas9 para gerar variantes em genes-chave de culturas e obter os mesmos saltos que obteríamos em abordagens tradicionais de melhoramento de plantas, mas em uma característica muito focada que queremos projetar. em uma escala muito mais rápida”, disse Patel-Tupper.
Antonio Barreto, engenheiro agrônomo, mestre em ciências agrárias e presidente da Associação dos Engenheiros Agrônomos do Distrito Federal (AEADF), destacou que o tipo de modificação feita pelos pesquisadores aumentou a expressão da produtividade das plantas. “(Apesar dos custos de publicação), isso implicará uma redução dos custos diretos, como menos fertilizantes, maior produção de alimentos, menos pesticidas agrícolas”, ponderou.
Segundo o especialista, seria possível ao produtor utilizar menos água no cultivo do arroz e reduzir o ciclo da planta, reduzindo o tempo de plantio e melhorando o sabor do grão.
“A produção e resistência das plantas é o limiar da ciência. Vivemos neste contexto de produzir mais em menos áreas, além do fato de que o mundo tem que buscar preservar o meio ambiente. Todo trabalho científico desse tipo é bastante interessante .”
Para o líder do ensaio, a estratégia é mais difícil do que utilizar uma abordagem de plantas transgénicas, “mas ao mudar algo que já existe, poderemos evitar questões regulamentares que poderiam abrandar a rapidez com que colocamos ferramentas como esta nas mãos dos consumidores”. .” agricultores.”
O trabalho foi inspirado em uma pesquisa publicada na Nature Communications em 2018, que melhorou a eficiência do uso da água de uma cultura ao superexpressar um desses genes, o PsbS, nas plantas.
Segundo a Organização para a Alimentação e Agricultura, o arroz fornece pelo menos 20% das calorias mundiais e, por possuir apenas uma cópia de cada um dos três principais genes de fotoproteção nas plantas, era um sistema modelo ideal para estudar a edição genética.
Alta tecnologia
A nanotecnologia, que permite a libertação controlada de medicamentos em células específicas do corpo, é vista como uma solução promissora para enfrentar os desafios da agricultura, conforme destacado num novo artigo publicado na revista Nature Nanotechnology, detalhado na quinta-feira. Cientistas da Universidade Carnegie Mellon da Califórnia Riverside, nos Estados Unidos, enfatizam a necessidade de aplicar estas tecnologias para satisfazer a crescente procura global por alimentos. Atualmente, métodos ineficientes de distribuição de agroquímicos resultam em perdas significativas, poluindo o meio ambiente e contribuindo para as emissões de gases de efeito estufa. A aplicação de estratégias de nanomedicina na agricultura pode melhorar a eficiência e reduzir os impactos ambientais.
Tecnologia aliada à agricultura
A nanotecnologia, que permite a libertação controlada de medicamentos em células específicas do corpo, é vista como uma solução promissora para enfrentar os desafios da agricultura, conforme destacado num novo artigo publicado na revista Nature Nanotechnology, detalhado na quinta-feira. Cientistas da Universidade Carnegie Mellon da Califórnia Riverside, nos Estados Unidos, enfatizam a necessidade de aplicar estas tecnologias para satisfazer a crescente procura global por alimentos. Atualmente, métodos ineficientes de distribuição de agroquímicos resultam em perdas significativas, poluindo o meio ambiente e contribuindo para as emissões de gases de efeito estufa. A aplicação de estratégias de nanomedicina na agricultura pode melhorar a eficiência e reduzir os impactos ambientais.
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