Usando técnicas de engenharia genética de precisão, investigadores do Instituto Earlham, em Norwich, Inglaterra, conseguiram transformar plantas de tabaco em fábricas para produzir feromonas sexuais de duas espécies de mariposas.
Neste trabalho, os cientistas mostraram como a produção dessas moléculas pode ser gerida de forma eficiente sem prejudicar o crescimento normal da planta.
As feromonas são compostos químicos complexos produzidos e libertados por um organismo como meio de comunicação, permitindo que membros da mesma espécie enviem sinais (por exemplo, que estão em busca de um parceiro).
Os agricultores podem colocar nas suas plantações dispersores de feromonas para imitar os sinais de fêmeas de insetos e, deste modo, capturar os machos. Algumas dessas moléculas podem ser produzidas por processos químicos, mas a síntese química é cara e cria subprodutos tóxicos. A investigadora Nicola Patron, que liderou esta investigação e é chefe do Grupo de Biologia Sintética do Instituto Earlham, utiliza “ciência de ponta para fazer com que as plantas produzam esses valiosos produtos naturais”.
“As plantas estão a produzir muitas feromonas, mas não estão a conseguir crescer muito, o que reduz a capacidade da nossa linha de produção. A nossa nova investigação oferece uma maneira de regular a expressão génica com muito mais sutileza, afirmou Nicola Patron.
No laboratório, os cientistas começaram a testar e a refinar o controle dos genes responsáveis pela produção da mistura de moléculas específicas que imitam as feromonas sexuais das mariposas, incluindo a mariposa da lagarta da laranja e a mariposa do algodoeiro. Mostraram que o sulfato de cobre pode ser usado para ajustar a atividade dos genes, permitindo que controlem tanto o timing quanto o nível de expressão génica. “Isso é particularmente importante, pois o sulfato de cobre é um composto barato e prontamente disponível, já aprovado para uso na agricultura”.
“Nós consiguimos mostrar que podemos controlar os níveis de expressão de cada gene em relação aos outros”, disse Patron. “Isso permite-nos controlar a proporção dos produtos que são produzidos. Acertar essa receita é especialmente importante para as ferommonas de mariposas, já que frequentemente são uma mistura de duas ou três moléculas em proporções específicas. Os nossos colaboradores em Espanha estão agora a extrair as feromonas produzidas pela planta e a testá-las em dispersores para ver como se comparam com as mariposas fêmeas.
Os cientistas esperam que o seu trabalho abra caminho para o uso rotineiro de plantas na produção de uma ampla gama de produtos naturais. “Uma grande vantagem do uso de plantas é que pode ser muito mais caro construir moléculas complexas usando processos químicos”, disse Patron. “As plantas já produzem uma série de moléculas úteis, então podemos usar as técnicas mais recentes para adaptar e refinar as maquinarias existentes. No futuro, talvez vejamos estufas cheias de fábricas de plantas, proporcionando uma maneira mais verde, mais barata e mais sustentável de fabricar moléculas complexas.”
Saiba mais no site do Earlham Institute.
OGM | Plantas geneticamente modificadas produzem um perfume que atrai as traças
Usando técnicas de engenharia genética de precisão, investigadores do Instituto Earlham, em Norwich, Inglaterra, conseguiram transformar plantas de tabaco em fábricas para produzir feromonas sexuais de duas espécies de mariposas.
Neste trabalho, os cientistas mostraram como a produção dessas moléculas pode ser gerida de forma eficiente sem prejudicar o crescimento normal da planta.
As feromonas são compostos químicos complexos produzidos e libertados por um organismo como meio de comunicação, permitindo que membros da mesma espécie enviem sinais (por exemplo, que estão em busca de um parceiro).
Os agricultores podem colocar nas suas plantações dispersores de feromonas para imitar os sinais de fêmeas de insetos e, deste modo, capturar os machos. Algumas dessas moléculas podem ser produzidas por processos químicos, mas a síntese química é cara e cria subprodutos tóxicos. A investigadora Nicola Patron, que liderou esta investigação e é chefe do Grupo de Biologia Sintética do Instituto Earlham, utiliza “ciência de ponta para fazer com que as plantas produzam esses valiosos produtos naturais”.
“As plantas estão a produzir muitas feromonas, mas não estão a conseguir crescer muito, o que reduz a capacidade da nossa linha de produção. A nossa nova investigação oferece uma maneira de regular a expressão génica com muito mais sutileza, afirmou Nicola Patron.
No laboratório, os cientistas começaram a testar e a refinar o controle dos genes responsáveis pela produção da mistura de moléculas específicas que imitam as feromonas sexuais das mariposas, incluindo a mariposa da lagarta da laranja e a mariposa do algodoeiro. Mostraram que o sulfato de cobre pode ser usado para ajustar a atividade dos genes, permitindo que controlem tanto o timing quanto o nível de expressão génica. “Isso é particularmente importante, pois o sulfato de cobre é um composto barato e prontamente disponível, já aprovado para uso na agricultura”.
“Nós consiguimos mostrar que podemos controlar os níveis de expressão de cada gene em relação aos outros”, disse Patron. “Isso permite-nos controlar a proporção dos produtos que são produzidos. Acertar essa receita é especialmente importante para as ferommonas de mariposas, já que frequentemente são uma mistura de duas ou três moléculas em proporções específicas. Os nossos colaboradores em Espanha estão agora a extrair as feromonas produzidas pela planta e a testá-las em dispersores para ver como se comparam com as mariposas fêmeas.
Os cientistas esperam que o seu trabalho abra caminho para o uso rotineiro de plantas na produção de uma ampla gama de produtos naturais. “Uma grande vantagem do uso de plantas é que pode ser muito mais caro construir moléculas complexas usando processos químicos”, disse Patron. “As plantas já produzem uma série de moléculas úteis, então podemos usar as técnicas mais recentes para adaptar e refinar as maquinarias existentes. No futuro, talvez vejamos estufas cheias de fábricas de plantas, proporcionando uma maneira mais verde, mais barata e mais sustentável de fabricar moléculas complexas.”
Saiba mais no site do Earlham Institute.
O artigo foi publicado originalmente em CiB - Centro de Informação de Biotecnologia.
