Usando técnicas de engenharia genética de precisão (incluindo CRISPR), pesquisadores do Earlham Institute em Norwich, Reino Unido, conseguiram transformar plantas de tabaco em fábricas de feromônios sexuais de mariposas “alimentadas por energia solar”. De forma crítica, eles mostraram como a produção dessas moléculas pode ser gerenciada com eficiência para não prejudicar o crescimento normal das plantas.
Os feromônios são substâncias químicas complexas produzidas e liberadas por um organismo como um meio de comunicação. Eles permitem que membros da mesma espécie enviem sinais, inclusive informando uns aos outros que estão procurando acasalar.
Os agricultores podem pendurar dispersores de feromônio entre suas plantações para imitar os sinais dos insetos fêmeas, prendendo ou distraindo os machos de encontrar uma parceira. Algumas dessas moléculas podem ser produzidas por processos químicos, mas a síntese química geralmente é cara e produz subprodutos tóxicos.
A biologia sintética aplica princípios de engenharia aos blocos de construção da vida, o DNA. Ao criar módulos de genes com as instruções para a construção de novas moléculas, Patron e seu grupo podem transformar uma planta como o tabaco em uma fábrica que precisa apenas de luz solar e água. “A biologia sintética pode nos permitir projetar plantas para fazer muito mais de algo que elas já produziram, ou podemos fornecer as instruções genéticas que permitem que elas construam novas moléculas biológicas, como drogas ou esses feromônios”, disse o Dr. Patron.
Neste último trabalho, a equipe trabalhou com cientistas do Instituto de Biologia Celular e Molecular de Plantas em Valência, na Espanha, para projetar uma espécie relacionada ao tabaco, Nicotiana benthamiana, para produzir feromônios sexuais de mariposas. A mesma planta já foi projetada para produzir anticorpos contra o Ebola e até partículas semelhantes ao coronavírus para uso em vacinas contra a Covid.
O Grupo construiu novas sequências de DNA no laboratório para imitar os genes da mariposa e introduziu alguns interruptores moleculares para regular com precisão sua expressão, ativando e desativando efetivamente o processo de fabricação.
