Como a engenharia genética pode melhorar a soja?

A resposta pode estar na ferramenta CRISPR. 

Nos laboratórios da Embrapa Soja há oito meses, a tecnologia está ajudando os pesquisadores a desenharem algumas construções gênicas para angariar características diferenciadas à cultura da soja. A soja está presente em 33 milhões de hectares no Brasil, que é hoje o segundo produtor mundial do grão.

A ferramenta CRISPR/Cas vem sendo estudada pela pesquisadora Liliane Henning, da Embrapa Soja, com o objetivo de desativar genes com características indesejáveis e, dessa forma, promover a melhoria da qualidade de grãos e sementes. No caso dos grãos, o foco é a alteração de rotas metabólicas para reduzir a ação dos fatores antinutricionais. 

A leguminosa apresenta alto valor nutricional. Em média, possui 38% de proteínas, 20% de lipídios (óleo), 5% de minerais e 34% de carboidratos. Apesar de suas características benéficas, os grãos contêm alguns fatores que podem diminuir a disponibilidade de nutrientes e a absorção de aminoácidos. “Utilizando a tecnologia CRISPR/Cas para desligar genes que determinam a expressão dos fatores antinutricionais, como os inibidores de tripsina, por exemplo, podemos aumentar a digestibilidade da soja”, avalia a pesquisadora.

Versatilidade da tecnologia - O aumento dos teores de ácidos oleicos na soja também é destaque nos estudos. Nesse caso, o objetivo é melhorar a qualidade do óleo de soja, pois o aumento no teor de ácido oleico proporciona maior estabilidade do óleo e reduz a necessidade de hidrogenação química,  responsável pela produção dos indesejáveis ácidos graxos trans. “Com relação às sementes de soja, nosso objetivo será desligar genes que aceleram seu processo de deterioração, tanto na pré-colheita quanto durante o armazenamento”, conta Henning.

Já o pesquisador Alexandre Nepomuneco, da Embrapa Soja, busca desativar genes envolvidos no metabolismo do etileno, hormônio vegetal que interfere nos mecanismos de aumento de tolerância à seca: “O gás etileno está envolvido com a maturação da soja e, quando interferimos nesse metabolismo, podemos ampliar o tempo que a planta suporta períodos de seca”.

O desafio é desenvolver uma planta de soja não transgênica com resistência ao herbicida da classe das imidazolinas. “Nossa ideia é utilizar a tecnologia CRISPR/Cas para editar os genes ahas da própria soja, e não ter que inseri-los de outra espécie. Assim, o produto final seria uma planta não transgênica”, conta Nepomuceno.  “Ativando o gene ahas que atualmente fica silenciado no genoma da própria soja, aceleramos um processo que poderia levar muitos anos para acontecer espontaneamente na natureza”, completa. O pesquisador cita, em contraponto, o caso da tecnologia Cultivance, disponível no mercado desde 2015, que se baseia em uma soja resistente ao herbicida da classe das imidazolinonas, que possui o gene ahas transferido de plantas de Arabidopsis. “Como a característica foi introduzida no genoma da soja via outra espécie vegetal (Arabidopsis), é considerada uma soja transgênica”.

A CRISPR pode ainda ser utilizada para melhorar a resposta da soja aos seus principais patógenos, como o fungo causador da ferrugem-asiática, a mais severa doença da cultura. Trabalhos conduzidos nessa linha pela pesquisadora Francismar Correa Marcelino, da Embrapa Soja, identificaram genes relacionados à patogenicidade que são expressos pelo agente causador da doença no momento da infecção e transferidos para a soja, que tem como alvo regiões do DNA da planta. “Identificar tais regiões e posteriormente promover alterações pontuais com uso da CRISPR/Cas que impeçam tal ativação ou desligamento de genes da soja pelo patógeno pode contribuir para o desenvolvimento de novas alternativas de controle da doença”, explica.