Biologia molecular: como a ciência pode responder à falta de alimentos no mundo, diz um especialista do MIT

As mudanças climáticas já começaram a mostrar as consequências do aumento da temperatura do planeta. Secas, inundações e incêndios ocorrem em diferentes partes do mundo e já afetam os diferentes ecossistemas e culturas, que são deixados à mercê de intempéries e pragas que migram na taxa do aquecimento global. Com esse cenário, a insegurança alimentar se tornaria um resultado esperado. No entanto, um cientista do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) alertou que a ciência poderia evitar a escassez de alimentos.

“Entender como as sementes funcionam será fundamental para a agricultura e a segurança alimentar”, disse Mary Gehring, professora associada de biologia e membro do Instituto Whitehead de Pesquisa Biomédica do MIT. Segundo o especialista, que trabalha com sementes há anos, é possível que os potenciais impactos catastróficos das mudanças climáticas continuem piorando. É por isso que a epigenética vegetal, que estuda mudanças hereditárias na expressão gênica sem alterações na sequência (letras ou código) do DNA, pode se tornar a resposta para a falta de alimento.

Simplificando, esse especialista busca modificar as plantas (sem transferir essas mudanças para o DNA) para que possam fornecer uma resposta à necessidade mundial de alimentos à medida que as consequências das mudanças climáticas nos ecossistemas agrícolas avançam. Pensando nisso, o pesquisador do Laboratório Gehring busca descobrir como acelerar a produção da diversidade genética nas plantas. O objetivo é gerar populações de culturas que se adaptem e desenvolvam resiliência a condições ambientais desafiadoras.

Para que as plantas se adaptem melhor a diferentes climas, elas desenvolvem variações genéticas que levam a variações fenotípicas. Essas mudanças, por exemplo, permitem que eles construam resistência às inundações. Algumas plantas não têm essas variações genéticas permanentes, então os pesquisadores estimam que sua adaptação durante as mudanças climáticas seria comprometida.

Para resolver essa dúvida, Gehring se concentrou no guandú, também conhecido como feijão, feijão verde ou banha, feijão verde ou feijão. “As leguminosas são muito interessantes porque fixam nitrogênio, então criam simbiose com micróbios no solo e fixam nitrogênio, que pode renovar os solos”, explicou o cientista, destacando a importância de sua escolha.

Ele até destacou a extensão do cultivo de guandúes, uma vez que são consumidos na Ásia, África e América Latina. Neste pequeno feijão, você pode encontrar os níveis mais altos de proteína detectados em uma semente, que pode se tornar um substituto para carnes. Outro ponto positivo é que são perenes, que vivem entre 3 e 5 anos, para que possam capturar dióxido de carbono por um longo período de tempo. Mas isso não é tudo, eles são resistentes à seca e colaboram com a restauração do solo.

“A mudança climática não é algo que nenhum de nós possa ignorar. Se um de nós tem a capacidade de lidar com isso, mesmo de uma forma muito pequena, é importante tentar alcançá-lo”, disse Gehring. Nesse sentido, o cientista se concentrou nessa leguminosa para desenvolver uma tecnologia universal que permita às plantas aumentar sua diversidade genética.

A estratégia do especialista focou em elementos transponíveis, que no caso dos humanos representam cerca de 45% de seu genoma humano. “Elementos transponíveis podem fazer várias cópias de si mesmos, mover e alterar a expressão gênica. Como humanos e plantas não precisam de um número infinito dessas cópias, existem sistemas para 'silenciá-las' de serem copiadas”, explicou Gehring.

Por esse motivo, o cientista busca reverter esse “silenciamento” nas plantas para permitir que elas se movam livremente pelo genoma, além de criar mutações ou potencializar a expressão de um determinado gene. Ao contrário dos procedimentos tradicionais, que causavam mutagênese por uma substância química que modificava o DNA ou pelo uso de raios-X, e suas consequentes rupturas cromossômicas, Gehring busca induzir uma proliferação de transponíveis através do uso de substâncias químicas que inibem o silenciamento de elementos transponíveis.

“Este é um território inexplorado, onde você está mudando 50 genes de cada vez, ou 100, em vez de apenas um”, explicou o cientista. Ao mesmo tempo, ele admitiu que “é um projeto bastante arriscado”. “A mudança climática não é algo que nenhum de nós possa ignorar. Se um de nós tem a capacidade de lidar com isso, mesmo de uma forma muito pequena, é importante tentar alcançá-lo”, disse Gehring. Ele concluiu: “Faz parte de nossa responsabilidade como cientistas pegar o conhecimento que temos e tentar aplicá-lo a esses tipos de problemas”.

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