Biotecnologistas do Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Vegetal em Nova Delhi, Índia, desenvolveram batatas geneticamente modificadas que contêm 60% mais proteína do que tubérculos regulares
O gene da planta cerealífera amaranto os ajudou nisso. De acordo com os cientistas, seu desenvolvimento salvará não apenas os vegetarianos da fome de proteínas.
Uma parte significativa da população do nosso planeta (mais de um bilhão de pessoas) não tem nutrição adequada e sofre principalmente com deficiência de proteínas. Como tem sido repetidamente demonstrado em experimentos com animais e em observações humanas, a falta de proteína na dieta causa um atraso no desenvolvimento físico e mental e pode provocar doenças graves. A desnutrição proteica em idade precoce é especialmente perigosa. O corpo humano, como outros animais, pode sintetizar apenas 11 dos 21 aminoácidos necessários para a síntese de proteínas corporais. Os dez restantes são aminoácidos essenciais que uma pessoa deve receber dos alimentos.
A genética está tentando aumentar o conteúdo de proteína nas plantações de alimentos em todo o mundo. E para milhões de pessoas, especialmente nos países em desenvolvimento, as batatas são a base de sua dieta diária. Apesar de todas as suas vantagens, há pouca proteína nos tubérculos. Portanto, muitos grupos científicos estão criando batatas ricas em proteínas.
Gene selecionado de amaranto
Para aumentar o conteúdo de proteína, os cientistas tentaram genes diferentes, mas eles não eram adequados para uso prático. Os geneticistas indianos do Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma de Plantas obtiveram e estudaram batatas transgênicas com um gene AmA1 inserido (Amaranto Albumina 1). Este gene é obtido a partir do amaranto, onde desempenha uma função importante - armazena proteínas nas sementes. A proteína AmA1 é equilibrada em aminoácidos e foi aprovada pela OMS para valor nutricional.
Biólogos indianos liderados por Asis Datta obtiveram batatas transgênicas de sete variedades economicamente importantes com diferentes genótipos. Para fazer isso, um construto do gene AmA1 em combinação com o gene que o ativa foi transferido para o genoma da planta. Agrobactérias têm sido tradicionalmente usadas para transferência.
Como o experimento mostrou, as plantas transgênicas de batata não diferiam em nada das comuns nas características morfológicas.
Aminoácidos essenciais adicionados à batata
Os cientistas descobriram que o gene é expresso em maior proporção nos tubérculos, em menor extensão no caule e muito pouco nas folhas. Nos tubérculos, o gene do amaranto estimula o armazenamento de proteínas. Foi determinado pela quantidade de nitrogênio e por eletroforese. Em diferentes cultivares transgênicos, o conteúdo de proteína aumentou 35-60% em comparação com cultivares convencionais. Os autores do trabalho observam que as tentativas anteriores de aumentar o teor de proteína nas batatas resultaram em um aumento não superior a 35%.
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A análise de aminoácidos mostrou que os tubérculos transgênicos têm um conteúdo aumentado de vários aminoácidos essenciais: lisina, tirosina e aminoácidos contendo enxofre, que são escassos nas batatas comuns. O conteúdo de ácido aspártico, ácido glutâmico, arginina, leucina e isoleucina também aumentou. Todas essas mudanças são causadas pelo aumento da expressão do gene adamantio para estoques de sementes.
Os biólogos procuraram ver se o enriquecimento da proteína nas batatas era acompanhado por um aumento na biomassa. Aconteceu que sim: o peso seco das partes terrestres das plantas transgênicas excedia o peso das plantas de controle em 7-20%. Isso indica um aumento na intensidade da fotossíntese. O experimento confirmou que a utilização de CO 2 pelas plantas transgênicas aumenta em 27%. Os cientistas sugerem que o seguinte mecanismo funciona aqui: o aumento da síntese de proteínas em plantas transgênicas esgota o suprimento de aminoácidos livres e isso, por sua vez, leva a uma fotossíntese aprimorada. Em experimentos de campo de dois anos conduzidos em diferentes condições climáticas, geneticistas indianos descobriram que a produção de tubérculos de batata transgênica é 15-25% maior do que o normal.
Batatas não prejudicaram os ratos
A batata transgênica foi testada quanto à segurança em ratos que a comeram por três meses. O exame bioquímico de sangue revelou-se normal, assim como o estado de funcionamento de todos os sistemas do corpo. O sistema imunológico também se comportou com calma, não foram observados sinais de alergia nos animais. A análise histológica pós-morte de vários tecidos não mostrou anormalidades. Os cientistas se certificaram de que a proteína AmA1 é completamente digerida por enzimas no suco gástrico.
Portanto, o método para melhorar as batatas proposto por cientistas indianos tem se mostrado eficaz e seguro. Os autores do artigo PNAS acreditam que este gene pode ser usado em outras culturas.
