Ajuste de RNA simples aumenta a produção de batata e arroz em 50%

(Por Michael Irving, Universidade de Chicago*) A segurança alimentar é um grande problema potencial, especialmente em face das mudanças climáticas. Agora, os pesquisadores mostraram que a manipulação do RNA (ácido ribonucleico) nas plantas pode aumentar drasticamente a quantidade de alimentos que elas produzem e torná-las mais resistentes às condições de seca.

Em seu nível mais básico, a equipe inseriu um único gene chamado FTO em plantas de batata e arroz. As plantas resultantes eram fotossintetizantes muito mais eficientes, o que significa que cresciam muito e produziam rendimentos muito maiores – três vezes mais produtos no laboratório e 50 por cento mais no campo. Eles também desenvolveram sistemas de raízes mais longos que os ajudaram a tolerar melhor as condições de seca.

“A mudança é realmente dramática”, disse Chuan He, co-pesquisador principal do estudo. “Além do mais, funcionou com quase todos os tipos de planta que experimentamos até agora e é uma modificação muito simples de fazer.”

A equipe já havia descoberto que a proteína FTO, codificada pelo gene FTO, apagou marcadores químicos no RNA, que por sua vez podem regular a expressão do DNA. No caso dessas plantas, a eliminação desses marcadores de RNA reduz os sinais que dizem às plantas para desacelerar seu crescimento, desde o estágio inicial de seu desenvolvimento. Como tal, as plantas modificadas produzem muito mais RNA do que as plantas de controle, o que se traduz em biomassas mais altas.

Em sua forma atual, o processo envolvia a inserção de um gene FTO de um animal na planta. Mas versões futuras poderiam contornar esta etapa para evitar o controverso rótulo de OGM, diz a equipe.

“Este é um novo tipo de abordagem, que poderia ser diferente da edição de genes GMO e CRISPR; essa técnica nos permite “acionar uma chave” nas plantas em um ponto inicial de desenvolvimento, o que continua a afetar a produção de alimentos da planta mesmo depois de removermos a chave ”, diz He. “Parece que as fábricas já têm essa camada de regulamentação e tudo o que fizemos foi aproveitá-la. Portanto, o próximo passo seria descobrir como fazer isso usando a genética existente da planta. ”

É importante ressaltar que a técnica teve resultados semelhantes em plantas de arroz e batata, que não são particularmente relacionadas. Isso sugere que ele poderia funcionar em uma ampla gama de plantas, melhorando sua resistência ao desafio das mudanças climáticas.

“Isso realmente oferece a possibilidade de usinas de engenharia para melhorar potencialmente o ecossistema à medida que o aquecimento global avança”, diz He. “Contamos com as plantas para muitas, muitas coisas – tudo, desde madeira, alimentos e remédios a flores e óleo – e isso potencialmente oferece uma maneira de aumentar o estoque de material que podemos obter da maioria das plantas.”

A pesquisa foi publicada na revista Nature Biotechnology.

Mas, o que é o RNA?

Assim como o DNA, o RNA (ácido ribonucleico) é um ácido nucleico. Essa molécula é essencial na síntese de proteínas, já que ela funciona como uma intermediadora capaz de expressar as informações presentes no DNA. A molécula de RNA é formada a partir da molécula de DNA em um processo chamado de transcrição.

O RNA é formado por uma cadeia de nucleotídeos. Cada um desses nucleotídeos constitui-se de um grupo fosfato, um açúcar e uma base nitrogenada. No RNA, o açúcar é a ribose, e as bases nitrogenadas são a adenina, guanina, citosina e uracila. Os nucleotídeos presentes nessa estrutura estão ligados entre si por ligações fosfodiéster.

O RNA e o DNA apresentam algumas diferenças básicas. O açúcar encontrado no DNA é a desoxirribose, e o do RNA é a ribose. As bases nitrogenadas também são diferentes, pois, no DNA, a timina está no lugar da uracila. Outra diferença importante é o fato de que o DNA é formado por uma dupla fita, e o RNA é uma fita única. Apesar de não formar dupla-hélice, o RNA pode formar estruturas tridimensionais complexas.

São reconhecidos três tipos básicos de RNA:

RNA mensageiro (RNAm): Esse tipo de RNA codifica as proteínas, uma vez que porta as informações do DNA. Simplificadamente, é o RNAm que é traduzido no processo de formação das proteínas, chamado, portanto, de tradução.

RNA transportador (RNAt): O RNA transportador, ou RNA de transferência, é o responsável por transportar os aminoácidos que formarão a nova proteína. Esse RNA identifica a sequência de três nucleotídios que codificam um aminoácido (códon) e garante que o aminoácido correspondente àquela informação seja adicionado à cadeia em formação.

RNA ribossomal (RNAr): Esse RNA forma os ribossomos, que são os locais onde ocorrem a síntese de proteínas. É importante destacar que 80% do RNA presente na célula é desse tipo.

O RNA, como dito anteriormente, é o responsável por garantir a síntese de proteínas. Nesse processo, o RNAm é lido nos ribossomos, e o RNAt carrega os aminoácidos necessários para formar a proteína. Podemos afirmar, portanto, que o RNA é uma molécula intermediária na síntese proteica, pois garante que o DNA seja traduzido em proteínas.