Um estudo conduzido por pesquisadores da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) da USP, em Piracicaba, e de instituições internacionais, revelou que a modulação da expressão de um gene específico de plantas, denominado Samba, alterada por meio de edição genética, pode alterar os níveis de compostos fenólicos com propriedades antioxidantes e o teor de açúcar em frutos de tomateiro. As descobertas trazem perspectivas promissoras para o desenvolvimento de variedades de tomate com maior valor nutricional e mais saborosas.
O trabalho é descrito em artigo publicado na revista científica Plant Biotechnology Journal. A pesquisa analisou o padrão de desenvolvimento dos frutos do tomateiro (Solanum lycopersicum, cultivar Micro-Tom) comparando plantas controle e plantas com expressão reduzida do gene, revelando diferenças no desenvolvimento e nas características nutricionais entre esses grupos.
A ideia surgiu a partir da observação de que plantas mutantes do gene Samba em Arabidopsis thaliana, espécie usada em experimentos científicos, nas quais não há expressão do gene selvagem, apresentavam um aumento significativo na proliferação celular, resultando em órgãos vegetativos e sementes maiores. Com base nisso, os pesquisadores levantaram a hipótese de que se esse gene, que regula negativamente o complexo APC/C, fundamental para o desenvolvimento, tivesse sua função alterada em uma espécie cultivada como o tomate, quais seriam os efeitos no crescimento e na qualidade dos frutos?
Melhoramento genético
Para Perla Novais de Oliveira, primeira autora do artigo, engenheira agrônoma, com mestrado e doutorado em Fisiologia e Bioquímica de Plantas pela Esalq, a abordagem do trabalho caracteriza-se como pesquisa translacional. “Buscou-se transferir e adaptar o conhecimento gerado em uma planta modelo para uma cultura agrícola relevante, com o objetivo de gerar aplicações práticas no melhoramento genético de hortaliças”, declara.
“As plantas mutantes apresentaram frutos mais alongados, com mudanças na morfologia ovariana; aumento no número de camadas celulares no pericarpo [parede do fruto] e maior densidade celular”, explica a engenheira agrônoma. “Ao mesmo tempo, foram verificadas alterações no perfil metabólico, com destaque para o aumento nos teores de açúcares solúveis e flavonoides [substâncias com propriedades antioxidantes] e regulação positiva de genes relacionados ao transporte e metabolismo de açúcares.”
“Usamos a técnica de edição de genes CRISPR/Cas9 para gerar plantas mutantes e realizamos análises fenotípicas, transcriptômicas (RNA), metabolômicas [produtos gerados ou modificados pelas células] e de expressão gênica em diferentes fases do desenvolvimento dos frutos”, conclui Perla Novais de Oliveira. O projeto foi uma colaboração internacional entre o Laboratório de Crescimento e Desenvolvimento Vegetal da Esalq, sob supervisão da professora Nubia Barbosa Eloy, o Instituto Max Planck de Fisiologia Molecular de Plantas (Alemanha) e o Inrae Bordeaux (França), envolvendo também alunos de graduação, pós-graduação e pós-doutorado.
A pesquisa foi viabilizada por meio de financiamento do projeto Jovem Pesquisador da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, em colaboração com o Instituto Max Planck. Acesse o artigo na íntegra neste link.