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Mais de 34 milhões de pessoas nos EUA não têm comida suficiente. São necessárias culturas mais diversificadas e adaptáveis para enfrentar os desafios na produção de alimentos agravados pelas mudanças climáticas. Bagas pequenas e doces chamadas cerejas podem não alimentar o país, mas junto com outras “culturas órfãs” relacionadas, elas podem fortalecer o suprimento de alimentos. Infelizmente, esses parentes distantes dos tomates não estão prontos para a produção em larga escala – pelo menos ainda não.
O professor do Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) e investigador do HHMI, Zachary Lippman, está trabalhando para mudar isso. Juntamente com o pós-doutorando do CSHL e do HHMI Jia He, Lippman construiu projetos genéticos, ou modelos, para dois tipos de cerejeira. Esses novos modelos podem orientar os geneticistas de plantas para desbloquear o potencial inexplorado das cerejas. Eles também podem ser fundamentais na ampliação de outras plantas de erva-moura para uso generalizado. Lipman disse:
“A família das beladonas abrange mais de 20 cultivos. Há os cultivos principais – batata, tomate, berinjela – e há cultivos menores, ou cultivos órfãos, que são semi-domesticados ou simplesmente selvagens. receberam muita atenção da pesquisa, mas podem ter mais potencial para uma maior produção se puderem ser mais desenvolvidos”.
As cerejas são modelos ideais da família das solanáceas por causa de sua genética semelhante e longa história evolutiva. Eles também são comuns na América do Norte, fáceis de cultivar e fáceis de modificar geneticamente. Mas seu atributo mais interessante, diz Lippman, pode ser a casca de papel, semelhante a um balão, ou o cálice inflado, que envolve suas bagas.
“Parece ter evoluído independentemente várias vezes em plantas com flores”, explica Lippman. “Não está claro se é uma peculiaridade da evolução, uma característica adaptativa, ou ambos. Mas uma coisa, na minha opinião, é muito clara – é uma das novidades evolutivas mais legais que surgiram nas plantas.”
Pesquisas anteriores sobre nightshades sugeriram que genes chamados MADS-box eram responsáveis pelo surgimento do cálice inflado. Usando a ferramenta de edição de genoma CRISPR em seus novos modelos de groundcherry, Lippman e He desligaram os genes MADS-box um por um. Eles descobriram que as plantas ainda cresciam um cálice inflado, tivessem os genes ou não. Os modelos também permitiram descobrir um gene essencial para o desenvolvimento do cálice inflado. Ele diz:
“Sem esses recursos genômicos, é muito difícil identificar os mecanismos moleculares subjacentes a algumas das características que surgiram através da evolução. Achamos que com nosso novo recurso, nossos novos genomas, podemos dissecar todo esse processo.”
Lippman chama os novos modelos de cerejeira de “os garotos-propaganda” para o que está por vir em seu laboratório. Seu objetivo é apimentar a família das beladonas com muitos novos modelos de plantas, o que tornará mais fácil melhorar as colheitas por meio da edição do genoma. Esses modelos também ajudarão a fornecer uma melhor compreensão do desenvolvimento evolutivo das plantas.
“Além de melhorar as colheitas, esses novos modelos podem nos dar os meios para responder à questão fundamental de como surgem novas características nas plantas”, diz Lippman. “Acho que Jia vai ser o único a lidar com isso daqui para frente.”
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Laboratório Cold Spring Harbor. Original escrito por Nick Wurm. Nota: O conteúdo pode ser editado para estilo e duração.
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