Um inconveniente desta técnica é que, ao dedicar energia a esta nova função, as plantas deixam de investi-la no seu próprio desenvolvimento e crescimento, “mas a nossa nova investigação permite regular a expressão genética com muito mais subtileza”, explica Patron. Fotografia de Istock.
A biologia sintética está a conseguir que as plantas produzam todo o tipo de moléculas, desde feromonas de insectos a pesticidas e medicamentos.
Texto: Héctor Rodríguez
As feromonas são substâncias químicas complexas produzidas e libertadas por um organismo como um meio de comunicação. Permitem que os membros da mesma espécie enviem sinais, entre os quais se inclui informar os seus congéneres que estão em busca de amor. Há muito tempo que os agricultores instalam dispersores de feromonas entre as suas culturas para imitar os sinais emitidos pelos insectos fêmea, prendendo ou distraindo os machos para que não encontrem par, evitando assim as pragas. Algumas destas moléculas podem ser produzidas por processos químicos, mas a sua síntese química costuma ser dispendiosa e gera subprodutos tóxicos.
A boa notícia é que agora, recorrendo a técnicas de engenharia genética de alta precisão, os investigadores do Instituto Earlham, em Norwich, no Reino Unido, conseguiram converter as plantas de tabaco em fábricas de feromonas sexuais de mariposa, alimentadas por energia solar, utilizando várias técnicas de vanguarda para conseguir que sejam as próprias plantas a produzir estes e outros valiosos produtos naturais.
“A biologia sintética pode permitir-nos conceber plantas para fazerem, em muito maior quantidade, algo que já produzissem. Agora também podemos dar-lhes instruções genéticas que lhes permitam construir novas moléculas biológicas, como medicamentos ou estas feromonas”, explica Nicola Patron, cuja equipa modificou a planta do tabaco, Nicotiana benthamiana, para produzir as feromonas sexuais de uma mariposa. A mesma planta já fora utilizada para produzir anticorpos contra o ébola e até partículas semelhantes às do coronavírus para serem usadas em vacinas contra a Covid-19.
Para tal, a equipa desenhou novas sequências de ADN em laboratório para imitar os genes das mariposas e introduziu alguns interruptores moleculares para regular a sua expressão de forma rigorosa, activando e desactivando eficazmente o processo de fabrico das feromonas.
Os investigadores demonstraram ser possível usar sulfato de cobre para ajustar com precisão a actividade dos genes, permitindo às plantas de tabaco controlar os níveis de expressão de cada gene. Por sua vez, isso permitiu-lhes modificar o cocktail de feromonas por elas produzido para se adaptarem melhor às diferentes espécies de mariposa que atacavam as plantas. “Isto permite-nos controlar a proporção de produtos fabricados.”
A equipa espera que o seu trabalho abra caminho para o uso rotineiro de plantas na produção de uma vasta gama de valiosos produtos naturais, nomeadamente feromonas, medicamentos ou até anticorpos.
“Uma grande vantagem de utilizar plantas é que pode ser muito menos dispendioso do que produzir moléculas complexas através de processos químicos”, declara Patron. “As plantas já produzem uma série de moléculas úteis, por isso podemos utilizar as últimas técnicas para adaptar e refinar a maquinaria existente. É muito possível que, no futuro, vejamos estufas cheias de fábricas de plantas, proporcionando uma forma mais ecológica, económica e sustentável de fabricar moléculas complexas", conclui.
Este artigo foi publicado originalmente em castelhano no site nationalgeographic.com.es
