O Programa de Melhoramento de Café do IAC escolheu como tema de pesquisa o teor de cafeína em grãos, e prevê o desenvolvimento de uma cultivar de café tipo arábica sem ou com teores reduzidos do composto.

A equipe propõe um método alternativo ao melhoramento clássico para a obtenção de uma cultivar naturalmente desprovida de cafeína. Esse método é o de edição genômica, com o uso da ferramenta molecular CRISPR/Cas9, que consiste na alteração pontual e consequente silenciamento de um gene responsável pela síntese de cafeína nas plantas. A estratégia de edição genômica vem sendo utilizada em diferentes espécies cultivadas para modificar características agronômicas de maneira eficaz, em razão da precisão com que atinge o gene-alvo relacionado. Dessa maneira, consegue-se evitar a modificação aleatória em outros genes, uma das desvantagens das metodologias tradicionais de modificação genética. Além disso, a tecnologia será adotada para bloquear a síntese de cafeína em uma variedade comercial, que já reúne atributos agronômicos e industriais desejáveis, o que irá reduzir o tempo de desenvolvimento da nova cultivar. 

Isto porque ao invés de transferir esta característica de cafeeiros silvestres, não cultivados, para uma variedade produtiva e resistente, a equipe irá trabalhar em uma variedade comercial, e por meio da edição genômica, bloquear nela a síntese da cafeína.

Como isso funciona: existe um determinado gene, responsável pela etapa final de síntese da cafeína, chamado gene da cafeína sintase – ele transforma a teobromina em cafeína nas plantas. Alterando a sequência deste gene, altera-se o código genético, a proteína resultante não é mais funcional, deixa de transformar a teobromina em cafeína nos grãos, e a planta deixa de produzir cafeína.
Nossa proposta é usar a edição genômica em cultivares comerciais com o objetivo de obter plantas com grãos desprovidos de cafeína, como uma estratégia alternativa à seleção clássica, também conduzida pelo IAC, partindo de uma cultivar comercial, produtiva, vigorosa, resistente a agentes bióticos, que receberá o gene que atribui a característica aos grãos naturalmente desprovidos de cafeína.
Além disso, este projeto representa uma oportunidade para introduzir a metodologia de edição genômica no Programa de Melhoramento de Café, que poderá estender esta estratégia para outras características, como resistência a pragas e doenças, tolerância à seca, e até mesmo para modular o perfil químico e sensorial de grãos de café em novos cultivares.