Parceria entre a Embrapa e a Benson Hill Biosystems (BHB), empresa com sede na Carolina do Norte, Estados Unidos, pretende utilizar técnicas de vanguarda para acelerar o desenvolvimento de plantas e ampliar a variabilidade genética das culturas agrícolas.

O foco principal do acordo de cooperação é o uso de uma nova versão da tecnologia Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR), considerada a mais promissora para a edição de genomas, por sua eficiência, precisão, baixos custos e facilidade de utilização. A tecnologia da BHB recorre a enzimas chamadas Cms para cortar o DNA em pontos determinados, permitindo localizar e editar genes e fazer alterações desejadas. Desde 2016 a Embrapa vem negociando o uso de tecnologia proprietária da empresa norte-americana BHB chamadas de CRISPR 3.0 para os programas brasileiros de biotecnologia.

A Benson Hill Biosystems é uma empresa de tecnologia agrícola dedicada a pesquisas sobre melhoramento genético de plantas, e a Embrapa é líder no desenvolvimento de pesquisas para agricultura tropical. A parceria pretende reunir as competências referentes à edição de genoma no sistema CRISPR 3.0 e assim acelerar os resultados na geração de produtos que podem facilitar o trabalho no campo e melhorar a vida na cidade. Por meio desta parceria, a Embrapa terá acesso aos avanços da Benson Hill na tecnologia CRISPR 3.0 e poderá ampliar a capacidade técnica de suas equipes de Pesquisa & Desenvolvimento. O objetivo é testar a tecnologia e ampliar o portfolio de opções com a tecnologia CRISPR da Embrapa para edição de genomas. 

"A edição do genoma é um avanço revolucionário para melhorar o processo tradicional de desenvolvimento de plantas, de forma mais ágil, e com maior precisão", afirma o pesquisador Alexandre Nepomuceno, da Embrapa. "O portfólio da Benson Hill com a tecnologia CRISPR 3.0 amplia as possibilidades da Embrapa para editar o genoma de várias espécies de importância para a agricultura brasileira. Isto, aliado à expertise técnica das duas empresas, capacita o Brasil a avançar mais rapidamente no melhoramento genético de plantas, animais e microrganismos”, diz.

Para Matthew Crisp, presidente e co-fundador da Benson Hill Biosystems, o Brasil representa 20% da diversidade natural do planeta. “A Embrapa desenvolveu o maior banco genético de sementes no Brasil e um dos maiores do mundo. Nossa equipe está ansiosa para se envolver com cientistas da Embrapa e alavancar e preservar a diversidade genética das plantas".

Segundo Celso Moretti, diretor de pesquisa e desenvolvimento da Embrapa, a parceria com a Benson Hill permitirá somar conhecimentos e gerar resultados mais rapidamente nos programas de pesquisa em biotecnologia. “A parceria permitirá importante avanço na obtenção de espécies com características adaptadas às principais demandas do agro brasileiro tanto na adaptação às mudanças climáticas como na resistência a doenças e maior produção de energia pelo setor agropecuário”, salienta.

Revolução

Os pesquisadores da Embrapa Alexandre Nepomuceno e Hugo Molinari afirmam haver uma nova revolução no desenvolvimento da variabilidade genética, representada por plantas que tiveram seu genoma editado por técnicas de engenharia genética de precisão como CRISPRs, Zinc-finger nucleases (ZFN) e Transcription Activator-like Effector Nucleases (TALENs), que já começaram a ser colocadas no mercado. 

“Híbridos de milho com composição modificada de amido, mais interessantes para a indústria, ou cogumelos e maçãs, cujos genomas foram editados para inativação de polifenol oxidases que causam o escurecimento do tecido vegetal, gerando produtos de maior vida de prateleira, são alguns exemplos”, escrevem os pesquisadores. 

No caso da tecnologia CRISPR, outra vantagem, além da precisão genética, é o fato de ela permitir reforçar ou inibir determinada característica de um organismo sem a necessidade de incluir genes de outras espécies.  “Em decorrência de não carregarem transgenes em países importantes como EUA, Canadá, Argentina e Chile, esses produtos não são considerados Organismos Geneticamente Modificados (OGMs). Em janeiro de 2018, o Brasil também passou a ter legislação que regulamenta o uso de técnicas de edição de genomas, com a mesma linha adotada por EUA, Canadá, Argentina e Chile. Isso permitirá que empresas públicas e privadas nacionais possam voltar a participar do processo de desenvolvimento de variedades com alto valor tecnológico baseado em genômica de precisão”, afirmam Nepomuceno e Molinari.

A CRISPR na Embrapa

Na Embrapa, a tecnologia CRISPR tem sido indicada como uma das pesquisas estratégicas e como ferramenta de elevado potencial para o desenvolvimento de processos e produtos inovadores e agregação de valor à biodiversidade. Cura e prevenção de doenças em animais,  ganhos de agilidade e precisão na engenharia genética da cana-de-açúcar são algumas perspectivas apontadas. 

Na Embrapa Soja, a CRISPR/Cas vem sendo estudada pela pesquisadora Liliane Henning para desativar genes com características indesejáveis e favorecer a melhoria das características associadas à qualidade de grãos e sementes de soja, alterar rotas metabólicas para reduzir a ação dos fatores antinutricionais e aumentar os teores de ácidos oleicos. Alexandre Nepomuceno busca desativar genes envolvidos no metabolismo do Acido Abscisico, hormônio vegetal que interfere nos mecanismos de aumento de tolerância à seca. 

Para saber mais sobre a CRISPR na Embrapa, acesse aqui matéria sobre a tecnologia publicada na revista XXI Ciência para a vida. 

Sobre a Embrapa 

A Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), vinculada ao Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, foi fundada em 1973.  A Embrapa é uma empresa de inovação tecnológica focada na geração de conhecimento e tecnologia para a agropecuária brasileira. Desde a sua fundação, e com parceiros do Sistema Nacional de Pesquisa Agrícola, a Embrapa assumiu o desafio de desenvolver um modelo genuinamente brasileiro de agricultura e pecuária tropical para superar as barreiras que limitam a produção de alimentos, fibras e combustíveis no país. 

Sobre a Benson Hill Biosystems

A Benson Hill Biosystems alia computação em nuvem, análise de dados e biologia de plantas para gerar inovação na agricultura. Integra dados e análises de culturas com os conhecimentos biológicos e experiência dos seus próprios  cientistas e os dos parceiros. 

Para saber mais sobre a empresa, acesse aqui a página da empresa.

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Na Embrapa

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