C4 soa como o nome de um carro elétrico falhado dos 1970s. Na verdade, é um dos conceitos mais cruciais na biologia molecular das plantas. As plantas herdaram suas habilidades fotossintéticas de bactérias que tomaram residência simbiótica nas células de seus antepassados cerca de um bilhão de anos atrás. Os descendentes dessas bactérias, chamados cloroplastos, sentam-se dentro das células, absorvendo a luz solar e usando sua energia para dividir a água em hidrogênio e oxigênio. O hidrogénio combina-se então com dióxido de carbono para formar pequenas moléculas intermediárias, que são posteriormente montadas em açúcares. Esta forma de fotossíntese é conhecida como C3, porque estes intermediários contêm três átomos de carbono. Desde a chegada dos cloroplastos, porém, a evolução descobriu outra maneira de fotossíntese, usando um intermediário de quatro carbonos. C4 fotossíntese é muitas vezes mais eficiente do que o C3, especialmente em climas tropicais. Várias culturas importantes que começaram nos trópicos usá-lo, principalmente milho, milho, sorgo e cana-de-açúcar.
Fotossíntese da plantas C4 é tão útil que evoluiu em pelo menos 60 ocasiões separadas. Infelizmente, nenhum deles envolveu os ancestrais do arroz, a segunda colheita mais importante na Terra, depois do trigo. No entanto, o arroz, predominantemente uma planta tropical, produziria rendimentos em torno de 50% maiores do que atualmente se tomasse a rota C4. No International Rice Research Institute em Los Banos, fora de Manila, os pesquisadores estão tentando mostrar como.
O Projeto Arroz C4, coordenado por Paul Quick, é um esforço global, envolvendo também biólogos em 18 outros laboratórios na Ásia, Austrália, Europa e América do Norte. Sua tarefa envolve a adição de cinco enzimas alienígenas ao arroz, para dar-lhe uma via bioquímica extra e, em seguida, reorganizar algumas das células nas folhas da planta para criar compartimentos especiais em que o dióxido de carbono pode ser concentrado em maneiras que o mecanismo padrão C3 não requer. Ambas essas coisas aconteceram com freqüência naturalmente em outras plantas, o que sugere que fazê-las artificialmente não está fora de questão. A equipe já criou cepas de arroz que contêm genes arrancados de plantas de milho para as enzimas extras, e agora estão aprimorando-os para melhorar sua eficácia. A parte mais difícil, que pode levar mais uma década, será descobrir quais mudanças genéticas são necessárias para realizar a compartimentação.
A edição do genoma se assemelha ao processo natural de mutação
O Projeto Arroz C4, portanto, visa romper os planaltos de rendimento e retornar o mundo para o tipo de taxas de crescimento visto nos dias embriagantes da Revolução Verde. Outros grupos, igualmente motivados, estão trabalhando em fazer muitos tipos de culturas resistentes à seca, ao calor, ao frio e ao sal; Induzindo maior imunidade à infecção e à infestação; Na melhoria do valor nutricional; Na utilização mais eficiente de recursos como a água eo fósforo; E mesmo dando a plantas que não têm a capacidade de fixar nitrogênio, um ingrediente essencial de proteínas, diretamente do ar em vez de absorvê-lo na forma de nitratos. Tais inovações devem ser uma bonança. Infelizmente, por razões tanto técnicas como sociais, até agora não foram. Mas isso deve mudar em breve.
Os primeiros dias de culturas geneticamente modificadas viram dois enormes sucessos e um fracasso espetacular. Os sucessos foram a transferência para uma variedade de plantas, particularmente milho, soja e algodão, de dois tipos de genes. Ambos vieram de bactérias. Um deles protegeu seu hospedeiro das atenções de larvas de insetos traquinas. O outro protegido de herbicidas específicos, o que significa que os herbicidas poderiam ser utilizados de forma mais eficaz para manter os campos livres de ervas daninhas. Ambos são amados pelos agricultores.
O fracasso espetacular é que nem é amado dos consumidores. Alguns são indiferentes a eles; Muitos ativamente hostis. Mesmo que ao longo de décadas não tenha havido evidências de que a ingestão de culturas geneticamente modificadas seja prejudicial para a saúde, e pouco que prejudiquem o meio ambiente, elas foram tratadas como párias.
Como as pessoas não comem algodão e soja e milho são usadas principalmente como forragem animal, o impacto do lobby anti-GM sobre essas culturas foi silenciado. Mas a ideia de alargar a gama de culturas modificadas ou a gama de modificações disponíveis (com algumas excepções) foi considerada comercialmente demasiado arriscada para tentar. Além disso, os transgênicos, como a técnica de mover genes de uma espécie para outra é chamado, é aleatório. Onde o gene movido vai acabar é difícil de controlar. Isso importa, porque os genes funcionam melhor em alguns lugares do que outros.
TRADUZIDO DE :http://www.economist.com/technology-quarterly/2016-06-09/factory-fresh