Segundo estudos recentes, há milênios modificamos geneticamente plantas acidentalmente (e consumimos plantas geneticamente modificadas), e não se referem precisamente à modificação produzida pelo processo de domesticação tradicional baseado na seleção e no cruzamento. Pesquisas sugerem que a antiga prática de enxerto pode permitir que mesmo plantas distantes troquem os três tipos de genomas (núcleo, mitocôndrias e cloroplastos) que possuem em suas células.

   "É engenharia genética feita pela mãe natureza", diz Ralph Bock do Instituto Max Planck de Fisiologia Molecular de Plantas em Potsdam, Alemanha.

   O enxerto envolve o transplante de parte de uma planta para outra para que elas se fundam e continuem a crescer. Os agricultores têm enxertado plantas há milhares de anos para combinar, digamos, uma árvore que produz frutos deliciosos com uma que tem raízes resistentes a doenças. O enxerto também ocorre naturalmente, quando os galhos são pressionados juntos.

   O estudo de Bock de 2009 mostrou que as células de ambos os lados de um enxerto podem trocar cloroplastos – organelas que realizam fotossíntese e têm seu próprio genoma.

Mais tarde, em 2014, outro estudo descobriu que todo o núcleo de uma célula, que contém o genoma principal, poderia ser transferido por meio de enxerto. O núcleo transferido pode ser adicionado a um núcleo de célula existente, fundindo os dois genomas e potencialmente criando uma nova espécie.

 

   Em 2016, uma equipe liderada por Pal Maliga, da Rutgers University, em Nova Jersey, mostrou em um novo estudo que as células também trocam mitocôndrias (organelas que geram energia e têm um pequeno genoma próprio) por meio de enxertos.

   E uma vez que mitocôndrias inteiras de uma planta entram nas células de outra planta, elas misturam seu DNA com o das mitocôndrias existentes.

   Isso significa que todos os três tipos de genomas de plantas (núcleo, mitocôndrias e cloroplastos) podem ser trocados por meio da enxertia.

   Tem havido evidências crescentes do sequenciamento do genoma de que as plantas às vezes trocam mitocôndrias, mas este estudo é o primeiro a mostrar que isso está realmente acontecendo.

   Para fazer isso, a equipe de Maliga enxertou uma espécie de tabaco em outra. Um tinha uma mutação mitocondrial que impede que as partes masculinas das flores se desenvolvam normalmente.

   Eles então pegaram fatias do lado masculino estéril dos enxertos e cultivaram plantas inteiras a partir delas. Algumas dessas plantas desenvolveram flores com partes masculinas normais, graças à transferência mitocondrial entre as duas espécies.

   A troca de genomas ocorre apenas próximo ao local de um enxerto, mas novos brotos geralmente crescem nessa região. Esses brotos podem dar origem a novas plantas com genomas mistos.

   “Como o enxerto tem sido amplamente usado há milênios, é altamente provável que algumas das plantas que comemos tenham sido criadas por esse tipo de engenharia genética não intencional por agricultores”, dizem Maliga e Bock.

   Ninguém procurou provas ainda, diz Maliga. "Mas eu ficaria muito surpreso se as pessoas não encontrassem nenhum sinal disso."

   Bock aponta que muitas plantas cultivadas têm mais de dois conjuntos de cromossomos. Essa poliploidia, como é chamada, geralmente é atribuída à duplicação do genoma, mas alguns casos podem ser evidências de troca de genoma em plantas enxertadas.

   A ideia de que modificamos inadvertidamente plantas por enxertia não será bem recebida por aqueles que gostam de afirmar que enxertia é muito diferente de modificação genética.

   "É bastante chocante para as pessoas", diz Bock. "Isso borra as fronteiras entre a engenharia genética humana e natural."

   Em conjunto, essas descobertas podem fornecer novas ferramentas para criar novas características e culturas aos melhoristas vegetais. Bock já está tentando usar a enxertia para criar novas espécies, como uma mistura de tomate e pimenta.

   Embora seja possível modificar geneticamente os cloroplastos e o núcleo, até agora não houve como alterar as mitocôndrias nas plantas. Agora, o resultado mais recente oferece uma maneira de transferir características codificadas por genes mitocondriais, como a esterilidade masculina, para plantas que não as possuem.

   As plantas estéreis masculinas tornam muito mais fácil e barato cruzar linhagens da mesma espécie para produzir híbridos vigorosos apreciados por agricultores e jardineiros. Se as plantas não forem masculinas estéreis, podem ser fertilizadas e poucas das sementes que produzem serão híbridas. Atualmente, a única maneira de evitar que algumas plantas se autofertilizem é remover manualmente as partes masculinas das flores, o que é muito trabalhoso.

   A enxertia é cada vez mais usada para a produção de vegetais, por exemplo, para aumentar os rendimentos usando variedades de plantas com raízes mais vigorosas. Algumas combinações mais incomuns também estão disponíveis, como tomates enxertados em uma raiz de batata para criar uma cultura que produza ambos.

* Este artigo foi originalmente publicado pela "ChileBio" em 2017 e pode ser acessado em seu formato original através do link: https://www.chilebio.cl/2017/04/26/estudios-evidencian-intercambio-de-material-genetico-en-plantas-injertadas/