AGRICULTURA & PECUÁRIA
Com edição genética, fungo ganha mais eficácia no controle de pragas agrícolas
| Fungos modificados aumentam produção de oosporina, substância que dribla defesa dos insetos. Tecnologia CRISPR-Cas9 garante precisão e eficiência na modificação dos fungos biocontroladores. Fungos bioinseticidas podem reduzir dependência de pesticidas químicos na agricultura. Blastosporos, uma forma específica de células fúngicas, se mostraram mais eficazes e de mais fácil multiplicação, apresentando forte potencial para compor bioinseticidas e bioacaricidas. Produção em larga escala de blastosporos torna aplicação prática e sustentável na agricultura. |
Uma pesquisa conduzida por cientistas brasileiros e americanos mostrou que o fungo entomopatogênico, Beauveria bassiana, pode se tornar ainda mais eficiente no controle de pragas agrícolas por meio de engenharia genética de alta precisão. O estudo, uma prova de conceito com a tecnologia CRISPR-Cas9, destacou como a alteração do gene Bbsmr1 impulsiona a capacidade do fungo em eliminar insetos, abrindo caminho para bioinseticidas mais potentes e sustentáveis.
De acordo com Gabriel Mascarin, da Embrapa Meio Ambiente (SP), a versão inicial do fungo modificada traz um gene de resistência (geneticina), o que o caracteriza como transgênico. No entanto, etapas futuras da pesquisa pretendem aplicar a edição genética sem introdução de DNA de outras espécies. Sem genes exógenos, os fungos editados serão classificados como convencionais, ou seja, não-transgênicos, facilitando sua liberação como novos bioinseticidas no Brasil.
A pesquisa
No estudo, os cientistas compararam dois tipos de estruturas do fungo: os blastosporos – células semelhantes a leveduras – e os conídios aéreos, utilizados na maioria dos micopesticidas comerciais do País. “Os resultados surpreenderam”, enfatizou Mascarin, “os blastosporos foram 3,3 vezes mais letais e 22% mais rápidos em matar os insetos do que os conídios”. O grupo registrou que, em cinco dias, os blastosporos alcançaram 97% de mortalidade nas larvas da traça-da-cera (Galleria mellonella), enquanto os conídios proporcionaram apenas 29,4%.
Outra vantagem importante é que a produção de blastosporos é mais eficiente, sendo realizada em dois a três dias sob cultivo líquido submerso, ao passo que os conídios exigem mais de dez dias em cultivo sólido estático, segundo relata o pesquisador. Essas vantagens tornam os blastosporos mais atrativos para o desenvolvimento de bioinseticidas e bioacaricidas, além de viabilizarem uma produção em larga escala mais competitiva.
Mutantes geneticamente modificados têm ação mais rápida e letal
Segundo Mascarin, a edição do gene Bbsmr1 proporcionou resultados impressionantes. Os mutantes desse gene causaram 50% de mortalidade nos insetos em apenas três dias, mesmo com concentrações reduzidas. Ele ainda induziu germinação mais rápida na cutícula e maior proliferação de blastosporos na hemolinfa dos insetos, superando a cepa selvagem. Com o nocaute desse gene, ainda se registrou uma superprodução de oosporina, substância que compromete o sistema imunológico do hospedeiro, acelerando a mortalidade.
Além de contribuir para o controle de pragas, a oosporina possui propriedades antifúngicas e antibacterianas. Testes mostraram que ela pode atuar como biofungicida contra patógenos de plantas, como o Fusarium oxysporum, causador da murcha-de-fusarium em tomateiros, o mal-do-Panamá nas bananeiras e da fusariose da alface e também inibe Giberella moniliformis, responsável por uma das principais doenças do trigo e do milho.
A tecnologia CRISPR-Cas9, usada nesse trabalho, se destaca pela precisão. Análises do genoma completo dos mutantes confirmaram que não ocorreram mutações fora do alvo, garantindo a segurança da técnica. Fungos melhorados sem DNA de outras espécies, sou seja, sem necessidade de transgenia, poderão ser liberados com mais rapidez pelos órgãos reguladores, oferecendo com mais agilidade soluções para o controle biológico de pragas.
| O que é CRISPR-Cas9? O sistema CRISPR revolucionou a biotecnologia microbiana ao permitir a edição genética precisa e eficiente de microrganismos de interesse industrial, agrícola e médico. Essa tecnologia funciona como uma ‘tesoura molecular’, na qual a proteína Cas9, guiada por uma sequência de RNA, corta o DNA em locais específicos, permitindo a modificação ou correção de genes. Com isso, é possível otimizar a produção de enzimas, metabólitos e biopesticidas, além de criar microrganismos mais resistentes e funcionais para aplicações sustentáveis. Seu alto grau de especificidade e versatilidade acelera o desenvolvimento de soluções inovadoras, tornando a engenharia genética microbiana mais acessível e poderosa do que nunca.Veja nesta outra matéria como a edição gênica está permitindo o desenvolvimento de bioinsumos inovadores. |
Atuais desafios da pesquisa
Apesar dos avanços, alguns desafios ainda precisam ser superados. Os genes mutantes apresentaram menor resistência a estressores químicos e produziram menos conídios em determinadas condições. No entanto, os cientistas acreditam ser possível selecionar linhagens sem esses efeitos colaterais, mantendo os benefícios da tecnologia, visto que a técnica permite gerar vários mutantes.
O estudo demonstra que a edição genética pode transformar o uso de fungos entomopatogênicos no controle de pragas. Além disso, a técnica pode ser aplicada em outras espécies de fungos de importância ao controle biológico de pragas, acelerando o desenvolvimento de soluções eficientes e ambientalmente seguras.
Os pesquisadores reforçam a importância da biotecnologia como aliada na busca por alternativas sustentáveis. Com a precisão do CRISPR-Cas9 e a superioridade dos blastosporos, o futuro do combate às pragas agrícolas promete mais eficiência, segurança alimentar e menor dependência de pesticidas químicos.
| Equipe de pesquisa O estudo, que pode ser acessado aqui, é assinado por Gabriel Mascarin (Embrapa Meio Ambiente), Somraj Shrestha (Universidade de Auburn, EUA), Márcio Barros Cortes (Embrapa Arroz e Feijão), José Luis Ramirez e Christopher Dunlap (Centro Nacional de Pesquisa em Utilização Agrícola, USDA, EUA) e Jeffrey Coleman, (Universidade de Auburn). |
