Embora isso tenha ocorrido séculos antes que as pessoas soubessem alguma coisa sobre genes, mutação e hereditariedade, os fazendeiros da Mesoamérica (onde os tomates provavelmente foram cultivados pela primeira vez) sabiam que plantar sementes dessa planta em particular poderia dar a eles tomates maiores. E foi exatamente isso que eles fizeram.
No início dos 16
º
século, os espanhóis trouxeram o que hoje conhecemos como tomate bife para a Europa, e de lá, a planta logo se espalhou pelo mundo. Não foi até o mês passado, no entanto, quando uma equipe de cientistas publicou um artigo em Nature Genetics , que aprendemos como o bife original ficou tão grande em primeiro lugar.
“Encontramos uma série de genes e um mecanismo de controle para determinar quantas células-tronco são produzidas na planta, ”Diz o Dr. Zach Lippman, professor associado do Cold Spring Harbor Laboratory e autor correspondente do estudo. “[Agora] entendemos as partes fundamentais do sistema de controle.”
Em termos mais simples, tomates e todas as outras plantas com flores têm conjuntos de genes que regulam a produção de células-tronco. Um desses genes estimula a produção de células-tronco, enquanto o outro, conhecido como CLAVATA, o inibe. Os dois geralmente encontram um equilíbrio feliz, resultando em uma quantidade "certa" de células-tronco. Com muito poucos, a planta não cresceria o suficiente; com muitos, iria se transformar em uma bagunça caótica.
De acordo com Lippman, esse mecanismo genético que regula as células-tronco funciona como um mostrador, e não como um interruptor de luz. Reprima um pouco o gene CLAVATA e você obterá mais células-tronco; reprima um pouco mais, e você obtém ainda mais células-tronco. No caso do tomate para bife, a mutação genética que chamou a atenção dos mesoamericanos girou aleatoriamente este botão de células-tronco para que as plantas crescessem tomates maiores, mas não sofressem outros efeitos nocivos.
Esteja ciente de que estamos na Idade de Ouro das abóboras gigantes. O recorde mundial foi quebrado todos os anos, exceto um desde 1998, durante o qual ele disparou de 1, 061 libras contra os impressionantes 2 do ano passado, Amostra de 323 libras da Suíça.
Como todas as plantas com flores usam esse mesmo mecanismo de regulação de células-tronco, essas descobertas têm Lippman e seus colegas se perguntando se este dial de células-tronco genéticas poderia ser ajustado em outras plantas. Como em, Será que saber por que o tomate bovino é tão importante ajudará os criadores e os cientistas a aumentar a produtividade de outras safras alimentares importantes?
No caso de algo como milho, a resposta parece ser talvez - embora outros fatores complicem as coisas.
CLAVATA regula as células-tronco no "meristema da orelha da planta de milho, ”Que é o tecido que eventualmente se desenvolve em uma espiga de milho. Suprimir a influência de CLAVATA realmente aumentaria o número de células-tronco neste meristema da espiga e potencialmente resultaria em uma espiga de milho maior, diz o Dr. David Holding, um professor associado da Universidade de Nebraska-Lincoln que está familiarizado com a pesquisa de Lippman. Mas o principal impulsionador do enorme rendimento do milho, ele diz, é o apertado, arranjo eficiente de linhas e grãos na orelha, não o tamanho geral da orelha.
Aumentando as células-tronco no meristema, Segurando especulado, provavelmente “introduziria diferenças morfológicas que resultariam em formato anormal da orelha, o que reduz a capacidade da orelha de embalar os grãos com tanta força. ”
Ao mesmo tempo, um dos colegas de Lippman no Laboratório Cold Spring Harbor, Dr. Dave Jackson, também publicou pesquisa mostrando que mudanças nos genes reguladores de células-tronco no milho posso dê-nos o melhor dos dois mundos:orelhas maiores com orelhas regulares, linhas retas. (Jackson e Lippman enfatizam a importância do ajuste fino quando se trata de aumentar as células-tronco no meristema. Embora uma mão pesada certamente seja ruim para a planta, o certo, o toque leve parece aumentar o tamanho e a produção da fruta.)
“O conhecimento dessas vias é muito relevante para todas as culturas, ”Diz Jackson, que pensa que esta compreensão crescente da regulação das células-tronco vegetais poderia de fato ajudar a impulsionar a produção de alimentos no futuro.
Dr. Zach Lippman com sua abóbora gigante, 2007
Nenhuma discussão sobre vegetais grandes seria completa, no entanto, sem falar sobre vegetais REALMENTE grandes. E curiosamente, se não fosse pelo esporte de cultivo de abóbora gigante, a humanidade ainda pode estar no escuro sobre o mecanismo CLAVATA que Lippman e seus colegas acabaram de descrever.
“Eu não estaria sentado aqui agora fazendo essa pesquisa que faço se não tivesse começado a cultivar abóboras gigantes quando tinha 13 anos, ”Diz Lippman, que foi apresentado a ele por um líder de escoteiros.
Esteja ciente de que estamos na Idade de Ouro das abóboras gigantes. O recorde mundial foi quebrado todos os anos, exceto um desde 1998, durante o qual ele disparou de 1, 061 libras contra os impressionantes 2 do ano passado, Amostra de 323 libras da Suíça.
Pelo que Lippman sabe, ninguém investigou se as abóboras gigantes devem um pouco de seu grande tamanho à mesma mutação CLAVATA que nos deu o tomate bovino. Mas, como as abóboras gigantes também usam o gene CLAVATA para regular a produção de células-tronco, parece possível que sua manipulação tornaria as abóboras ainda maiores.
Uma maneira de girar o dial CLAVATA seria usar a mesma técnica de edição de genes de ponta que foi polêmica usada no início deste ano por cientistas chineses para modificar embriões humanos inviáveis. Isso é puramente hipotético neste ponto. Lippman, cujas pesquisas futuras continuarão a olhar para outros aspectos da regulação das células-tronco no tomate, riu com a ideia de buscar financiamento para pesquisa para criar uma abóbora ainda maior por engenharia genética. Mas se ele pudesse disputar o dinheiro, seria divertido, ele diz.
“Acho que [seria] uma experiência interessante, apenas como uma prova de princípio, ”Diz Lippman, ao mesmo tempo em que reconhece a aspereza do público em relação à modificação genética. “[Mas] provavelmente incomodaria as pessoas, e eu entenderia isso. ”
Vários produtores de vegetais gigantes contatados por Fazendeiro Moderno estavam abertos à ideia de gigantes geneticamente modificados.
“Acho que seria muito legal, ”Diz Andy Wolf, presidente da Great Pumpkin Commonwealth, que sanciona recordes mundiais de abóboras gigantes e outros vegetais. “A maioria dos caras está experimentando algo ... tentando obter uma vantagem sobre todos os outros.”
Se essa vantagem viesse por meio da engenharia genética, Wolf não teria um problema pessoal com isso. Na cultura de código aberto de abóboras gigantes, ele adiciona, os produtores trocam sementes regularmente, dicas e informações. Se uma abóbora gigante ajustada para CLAVATA entrasse em cena e quebrasse o recorde mundial, no próximo ano, produtores de todo o mundo estariam usando suas sementes. E assim continuaria a marcha constante do progresso da abóbora gigante.
Voltemos agora ao tomate. Último outono, como Lippman et al. estavam preparando seu artigo, um homem de Ely, Minnesota, chamado Dan MacCoy quebrou um recorde mundial de 28 anos ao cultivar um tomate de 8,41 libras. A raça, a espécie, chamado Big Zac, foi desenvolvido através do cruzamento de dois tomates bovinos tradicionais diferentes.
MacCoy tem mais 11 plantas Big Zac já crescendo nesta temporada. Ele acha que uma nova técnica de poda da qual foi pioneira no ano passado pode ser a chave para quebrar a assustadora barreira de 4,5 kg do mundo do tomate. Mas se os cientistas girassem o botão de células-tronco da mesma maneira em um tomate Big Zac, MacCoy “com certeza” estaria disposto a experimentá-lo.
“Eu sou um jardineiro de quintal muito simples, " ele diz. “Eu realmente não entro muito na parte científica disso ... O que quer que dê os maiores frutos funciona para mim.”
Essa abordagem funcionou para aquele agricultor agora esquecido na Mesoamérica, também - a quem o mundo inteiro tem uma grande dívida de agradecimento.
