Cientistas do Joint Bioenergy Institute, nos Estados Unidos, desenvolveram uma nova tecnologia de triagem de alto rendimento chamada ENTRAP-seq, capaz de testar simultaneamente a atividade de milhares de reguladores de transcrição em plantas (ou seja, "interruptores genéticos"), reduzindo o tempo de pesquisa de anos para semanas. Esta pesquisa, publicada na *Nature Biotechnology*, abre novos caminhos para a compreensão e a modificação precisa de características das culturas agrícolas. Esta é uma imagem de microscopia confocal de uma célula foliar. A porção magenta representa o gene repórter de transcrição da proteína fluorescente vermelha, indicando que o ativador de transcrição inserido na célula ativou a síntese do gene alvo. A porção verde representa a etiqueta fluorescente verde no gene alvo e a etiqueta magnética ligada ao núcleo da célula.
Os reguladores de transcrição atuam como "interruptores de luz", controlando a expressão gênica e determinando o crescimento, a produtividade e a resistência ao estresse das plantas. No entanto, os métodos de pesquisa tradicionais dependem da análise da planta inteira ou da folha, o que é extremamente ineficiente. A tecnologia ENTRAP-seq utiliza a *Agrobacterium* para injetar uma biblioteca contendo genes para diferentes fatores regulatórios nas folhas das plantas, garantindo que cada célula vegetal receba instruções de apenas uma variante de proteína. Em seguida, os cientistas utilizam marcadores magnéticos para isolar células ativas e identificar rapidamente os fatores regulatórios eficazes por meio do sequenciamento.
Essa tecnologia é revolucionária em sua eficiência. Após desenvolver a tecnologia ENTRAP-seq, a equipe de pesquisa selecionou 350 mutantes de proteínas que regulam o tempo de floração em apenas algumas semanas. O cientista líder do projeto, Patrick Shih, destacou que, em contraste, sua equipe anteriormente passou mais de dois anos estudando 400 fatores regulatórios usando métodos tradicionais. Essa capacidade de alto rendimento possibilita a identificação e o projeto em larga escala de interruptores genéticos.
Combinada com modelos de inteligência artificial, essa tecnologia forma um ciclo de pesquisa altamente eficiente. Os pesquisadores primeiro utilizam modelos de IA para prever as sequências de proteínas mais promissoras a partir de milhares de genomas e, em seguida, validam-nas rapidamente experimentalmente usando a tecnologia ENTRAP-seq. Os dados gerados, por sua vez, podem ser usados para treinar e aprimorar o modelo de IA. Essa estratégia "seca-úmida" acelerará significativamente a análise de redes regulatórias complexas de plantas, fornecendo uma ferramenta poderosa para o desenvolvimento de culturas com maior rendimento e mais resistentes ao estresse, sob demanda.
