O arroz é um alimento básico para bilhões de pessoas em todo o mundo, e o arroz Basmati é uma variedade altamente valorizada, conhecida por seu sabor aromático e grãos longos. No entanto, como todas as culturas, o arroz é propenso a ervas daninhas que competem por nutrientes, água e luz solar. Para resolver esse problema, Zafar e seus colegas usaram com sucesso a ferramenta de edição de genes chamada CRISPR-Cas9 para criar uma cepa de arroz Super Basmati que é resistente a um herbicida específico. Este emocionante desenvolvimento, publicado em AoB PLANTS, pode ajudar os agricultores a economizar mão de obra e recursos hídricos enquanto controlam as infestações de ervas daninhas.
CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) é um mecanismo de defesa natural encontrado em bactérias que as ajuda a afastar infecções virais. Os cientistas aproveitaram esse sistema para criar uma poderosa ferramenta de edição de genes chamada CRISPR-Cas9, que permite cortar e editar o DNA em organismos vivos com precisão. Essa tecnologia tem o potencial de revolucionar a medicina, a agricultura e outros campos, permitindo modificações direcionadas aos genes.
Os pesquisadores neste estudo usaram um método específico de edição de genes chamado reparo dirigido por homologia (HDR). HDR é um processo natural que as células usam para reparar quebras em seu DNA. Ao combinar CRISPR-Cas9 com HDR, os cientistas podem introduzir alterações específicas no DNA de um organismo, como adicionar, excluir ou modificar genes específicos. Essa abordagem permite a edição genética precisa e direcionada, possibilitando a criação de culturas com características desejáveis, como resistência a doenças, melhor conteúdo nutricional ou, neste caso, resistência a um herbicida específico.
Os pesquisadores se concentraram em um gene específico chamado Acetolactato Sintase (OsALS) para obter resistência a herbicidas em arroz Super Basmati. Eles introduziram uma pequena mudança no gene que tornaria o arroz resistente ao herbicida bispyribac-sodium. Eles então testaram diferentes configurações do sistema CRISPR-Cas9 para encontrar a maneira mais eficaz de editar o OsALS gene no arroz Super Basmati.
Depois de muita experimentação, a equipe descobriu a configuração ideal que permitia ao sistema CRISPR-Cas9 criar edições precisas no OsALS no arroz Super Basmati, tornando-o resistente ao herbicida bispyribac-sodium. Os pesquisadores então testaram a sensibilidade herbicida do arroz modificado, comparando-o com outras variedades de arroz. Eles descobriram que o arroz Super Basmati era mais resistente ao herbicida do que outras variedades de arroz Indica testadas anteriormente.
Esta aplicação bem-sucedida do sistema CRISPR-Cas9 e HDR no arroz Super Basmati abre novas possibilidades para o melhoramento da cultura. Ao usar essa tecnologia de edição de genes, os cientistas podem criar variedades de culturas com melhor resistência a doenças, pragas ou outros fatores ambientais, o que pode levar ao aumento do rendimento das culturas e à melhoria da segurança alimentar.
LEIA O ARTIGO
Kashaf Zafar, Muhammad Zuhaib Khan, Imran Amin, Zahid Mukhtar, Mehak Zafar, Shahid Mansoor, Empregando edição baseada em CRISPR direcionada a modelo do gene OsALS para criar tolerância a herbicida em arroz Basmati, AoB PLANTS, Volume 15, Edição 2, fevereiro de 2023, plac059, https://doi.org/10.1093/aobpla/plac059
