Em escalas de tempo evoluciona¡rias, um aºnico gene pode adquirir papanãis diferentes em espanãcies divergentes. No entanto, revelar os maºltiplos papanãis ocultos de um gene não era possí­vel antes que surgisse a edição do genoma. O professor do Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) e investigador do HHMI Zach Lippman e o colega de pa³s-doutorado do CSHL Anat Hendelman colaboraram com Idan Efroni, HHMI International Investigator na Universidade Hebraica da Faculdade de Agricultura em Israel, para descobrir este mistanãrio. Eles dissecaram a atividade de um gene de desenvolvimento, WOX9, em diferentes plantas e em diferentes momentos do desenvolvimento. Usando a edição do genoma, eles descobriram que, sem alterar a protea­na produzida pelo gene, eles poderiam alterar as caracteri­sticas de uma planta alterando a regulação do gene.

"Genes" são o DNA que codifica as protea­nas, mas outros trechos pra³ximos do DNA regulam a atividade dos genes, instruindo-os onde, quando e em que grau devem estar ativos. Com a ferramenta de edição de genoma CRISPR, os cientistas podem introduzir mutações precisas no DNA, incluindo essas regiaµes regulata³rias. Embora os cientistas gostariam de usar o CRISPR para ajustar as caracteri­sticas das plantas, a técnica a s vezes produz resultados surpreendentes; alguns genes revelaram ter funções atéentão desconhecidas.

WOX9 éum dos vários genes "homeobox" que ajudam as plantas e os animais a estabelecer fronteiras no desenvolvimento de estruturas. Embora o gene desempenhe um papel no desenvolvimento inicial em arabidopsis, um parente infestante de bra³colis, ele influencia o desenvolvimento posterior - reprodução e floração - em tomates. Lippman e Hendelman usaram o CRISPR para criar uma sanãrie de mutações no DNA regulador em torno do WOX9 para revelar funções adicionais em plantas de tomate, amendoim e arabidopsis. Dada a sequaªncia regulata³ria correta, o gene poderia induzir a formação de mais flores nas três espanãcies. O WOX9 anã, portanto, um candidato para aumentar os rendimentos dessas e de outras plantas agra­colas apenas alterando sua regulamentação. Essa descoberta sugere que outros genes também podem ter funções maºltiplas ocultas. Lippman diz:

"Na³s sabemos sobre um monte de genes que vocêpode querer direcionar com a edição do genoma para melhorar as colheitas, mas hátodo um outro conjunto de genes para os quais eles podem ter funções realmente aºteis que também podem ajudar a melhorar as colheitas. E então, usando isso abordagem, vocêpode expor esses papanãis e, em seguida, vocêpode ajustar de forma previsível a atividade desse gene para esse papel especa­fico para obter a modificação de caracterí­stica desejada. "

A equipe de Lippman publicou suas descobertas na revista Cell .