Ciência brasileira desenvolvedora primeira cana editada não-transgênica do mundo

11/01/2022

Cientistas da  Embrapa Agroenergia  (DF) desenvolveram como Primeiras canas editadas consideradas Nao-transgênicas do Mundo ( DNA-Free ), da Acordo com a Resolução Normativa nº 16 (RN nº 16) da Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio), proferida no dia 12/09/2021. São as variedades  Cana Flex I  e Cana Flex II, que apresentam, e respectivamente, maior digestibilidade da parede da parede maior de sacarose nos tecidos vegetais. Elas respondem a um dos maiores desafios do setor: o aumento das enzimas aos açúcares presos nas células, o que facilita a fabricação de etanol (de primeira e segunda geração) e o extrato de outros bioprodutos.

A Cana Flex I é fruto do silenciamento do gene responsável pela resistência da parede celular da planta. Essa estrutura durante o acesso modificado seja apresentada maior “digesta”, ou maior ataque de enzimas a etapa da hidrólise , processo químico que extrai os compostos da biomassa vegetal. 

Flex II: mais sacarose

Já a Segunda Variedade foi Gerada POR Meio do silenciamento de hum gene nos Tecidos da planta, O Que ocasionou hum incremento considerável na Produção de sacarose Nos colmos da planta modelo, um  Setaria viridis .

“Uma vez identificada essa característica de coleta de planta-modelo, transferimos esse conhecimento para a cultura cana-de-açúcar, alvo das nossas. Novamente foi observado um incremento da ordem de 15% de sacarose no colmo da cana bem, como o aumento de outros açúcares como glicose e frutose, também apresenta na planta, tanto no caldo quanto no vegetal fresco”, explica o pesquisador da Embrapa  Hugo Molinari .

A equipe também observou incrementos da ordem de 200% de açúcar nas folhas da cana. “Também tem ensaios para ver se a geneização atuação na melhoria da sacarificação, que é uma conversão da celulose em açúcar industrial, observamos um aumento da ordem de pesquisador 12%”, complementa o pesquisador. 

Como vantagens do Cana Flex II, Molina cita o aumento da eficiência na produção de bioetanol, a descoberta de uma variedade mais adequada ao processamento industrial, uma variedade de saco com maior digestibilidade para uso na alimentação animal e agregação de valor à cadeia produtiva da cana-de-açúcar como um todo.

“Em 20202021, uma produção estimada/total de açúcar no mundo foi de 188 milhões de toneladas, sendo o Brasil responsável por 39 milhões de toneladas, o equivalente a 21% da produção mundial”, afirma Molinari.

Outro ponto destacado pelo pesquisador é a contribuição da cultura da pode para uma matriz energética mais energética. “Hoje sabe mais energia que mais de 45% da matriz brasileira é renovável e que a cana-de-açúcar contribui com uma fatia de mais de 30% para essas fontes renováveis”, informa.

Foto : Hugo Molinari (Flex I)

Pesquisa técnica de edição de genomas

A Embrapa Agroenergia já estudando genes relacionados a acil transfer, responsáveis ​​pela e modificação na estrutura da parede celular da planta e que permite o acesso ao açúcar. “Especificamente nenhum caso biologicamente viável para aumentar de açúcares em Graça II, o nosso grupo de produção tecnológica um gene pertencente a transferências que se mostrou ativo muito promissor e viável para aumentar de açúcares em graas”, explica o pesquisador.

Ambas as pesquisas utilizam a tecnologia genômica CRISPEdo inglês Clustered Regular  Interspaced Short Paldromic Repeats , (técnicas técnicas de manipulação de genes descobertos em 2012). A descoberta rendeu o Prêmio Nobel de Química em 2020 pelos pesquisadores que publicaram o primeiro artigo sobre o tema: Emmanuelle Charpentier e Jennifer A. Doudna. 

Na construção das Canas Flex I e II, não houve, portanto, modificação do DNA da planta, apenas o silenciamento dos genes. Por esse motivo, a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio) classificou como novas variedades como não-transgênicas. 

“A estranha projetada na agricultura específica fez uso de plantas transgênicas na criação de uma modificação com que cada país no mundo criasse uma modificação específica sobre o tema, o que elevou o costume de inserir no mercado como variedades geneticamente modificadas (GM). Hoje, vemos uma nova tecnologia necessária, uma edição de genomas, com a qual não é uma introdução de sequências exógenas de outras espécies no genoma da espécie-alvo”, conta Molinari.

De acordo com a importância de problemas agrícolas, apesar da transgenia continuar sendo uma estratégia para a solução de valor a edição na edição, a genômica feita com como o CRISPR permite uma manipulação do DNA de forma, mais rápida precisa e econômica quando calculada à transgenia.

“A tecnologia CRISPR tem permitido uma democratização do uso da biotecnologia na agricultura, não somente do ponto de vista de mais empresas e instituições que participam do desenvolvimento que chegam ao mercado, mas também permitem que mais espécies de interesse sejam beneficiadas”, explica Molinari . Segundo ele, o custo estimado para o desenvolvimento de uma planta transgênica é de cerca de US$ 136 e 60% desse valor é destinado desregulamentação. 

Molinari lembra o desenvolvimento tecnológico da cultura da cana-de-açúcar ao longo do tempo foi o grande responsável pela expansão do setor. Por décadas, diversos grupos pesquisa no mundo estudoam em pesquisa básica para melhor compreensão do metabolismo do açúcar e seu controle durante o desenvolvimento em espécie modelo. “Hoje, o metabolismo do açúcar é bem conhecido, revelando a integração de várias enzimas e vias metabólicas nos processos de transporte e acúmulo”, complementa o pesquisador. 

De acordo com o chefe-adjunto de Pesquisa e Desenvolvimento da Embrapa Agroenergia,  Bruno Laviola , o desenvolvimento de novas cultivares de cana pela técnica CRISPR é uma ação na fronteira do conhecimento. “Essas cultivares são apenas o começo e abrem caminho para o desenvolvimento e entrega de outras cultivares para o setor produzido com características que irão impactar diretamente na produtividade da lata e na elevação do custo de produção”, anuncia.