Produzir grandes quantidades de biomassa \u00e9 uma caracter\u00edstica fundamental em plantas utilizadas como mat\u00e9rias-primas na produ\u00e7\u00e3o de etanol, em especial o de segunda gera\u00e7\u00e3o. Essa produ\u00e7\u00e3o elevada ocorre em esp\u00e9cies com alta efici\u00eancia na fotoss\u00edntese, pois \u00e9 por meio desse processo metab\u00f3lico que a planta absorve carbono da atmosfera e o converte em biomassa durante o seu desenvolvimento. Pesquisadores do Laborat\u00f3rio Nacional de Ci\u00eancia e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) publicaram em dezembro do ano passado um estudo que identifica diversos genes importantes para a atividade fotossint\u00e9tica da cana.<\/p>\n
As informa\u00e7\u00f5es geradas pelo trabalho liderado por Lucia Mattiello e Diego Mauricio Ria\u00f1o-Pach\u00f3n – em colabora\u00e7\u00e3o com pesquisadores da Unicamp, IAC e USP – \u00a0podem ser de grande valia aos grupos de melhoramento gen\u00e9tico de cana-de-a\u00e7\u00facar. Elas auxiliam a aprofundar o trabalho desses grupos no desenvolvimento de novas variedades capazes de realizar mais fotoss\u00edntese, produzam mais biomassa ou acumulem mais ou menos a\u00e7\u00facar no interior da planta.<\/p>\n
A cana-de-a\u00e7\u00facar \u00e9 uma esp\u00e9cie de gram\u00ednea do tipo C4, grupo conhecido por alta efici\u00eancia fotossint\u00e9tica. Os pesquisadores do CTBE selecionaram plantas adultas da variedade de cana SP80-3280 e empregaram tecnologias diversas para analisar atividade fotossint\u00e9tica, ac\u00famulo de a\u00e7\u00facar e express\u00e3o g\u00eanica (transcript\u00f4mica) em quatro regi\u00f5es distintas das folhas: junto ao colmo (base 0), base, meio da folha e ponta. Cada uma dessas regi\u00f5es apresenta est\u00e1gios de desenvolvimento celular distintos, visto que a ponta da folha possui c\u00e9lulas fisiologicamente mais maduras do que a base.<\/p>\n
Para identificar os genes expressos, os pesquisadores usaram sequenciadores de \u00faltima gera\u00e7\u00e3o do CTBE e da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Usando bioinform\u00e1tica, conseguiram gerar com estes dados 250 mil genes (transcritos) em potencial. Como a cana ainda n\u00e3o possui o seu genoma inteiramente sequenciado, os pesquisadores compararam a semelhan\u00e7a no n\u00edvel de sequencia dos transcritos montados por bioinform\u00e1tica com plantas geneticamente pr\u00f3ximas \u2013 como o sorgo \u2013 e com informa\u00e7\u00f5es presentes em bancos internacionais de dados gen\u00e9ticos. O grupo identificou funcionalidades em 53% dos transcritos.<\/p>\n
O trabalho, que foi publicado no peri\u00f3dico BMC Plant Biology<\/a><\/em>, identificou que 2416 genes possuem diferentes abund\u00e2ncias relativas entre os distintos segmentos da folha \u00a0e, portanto, podem estar envolvidos diretamente no estabelecimento da atividade fotossint\u00e9tica da cana-de-a\u00e7\u00facar \u00e0 medida que as c\u00e9lulas amadurecem, em dire\u00e7\u00e3o \u00e0 ponta da folha. Muitos desses genes s\u00e3o espec\u00edficos a cada um dos segmentos foliares, sendo respons\u00e1veis pela identidade de cada regi\u00e3o da folha. Ainda mais importante, o grupo identificou um subgrupo de 14 genes presentes em todos os segmentos, apesar de possu\u00edrem abund\u00e2ncias distintas ao longo do gradiente de desenvolvimento.<\/p>\n Para Lucia Mattiello, que atualmente desenvolve pesquisa na Unicamp, o diferencial do trabalho desenvolvido no CTBE \u00e9 que a pesquisa molecular de cana-de-a\u00e7\u00facar sempre focou, em grande medida, no desenvolvimento do colmo e no ac\u00famulo de sacarose. As folhas, principal fonte da sacarose acumulada, foram estudadas de forma superficial ou como complemento para respostas fisiol\u00f3gicas a est\u00edmulos ambientais, como por exemplo o d\u00e9ficit h\u00eddrico. \u201cEste trabalho foi o primeiro que buscou as bases gen\u00e9ticas do desenvolvimento da folha de cana. Nossos resultados mostram que os dados adquiridos em pesquisas com outras esp\u00e9cies utilizadas para a produ\u00e7\u00e3o de etanol n\u00e3o podem ser diretamente extrapolados para a cana, por isso estudos moleculares em cana necessitam de incentivos\u201d, explicou Mattiello.<\/p>\n Outro aspecto relevante da pesquisa desenvolvida \u00e9 que todos os dados brutos relacionados ao sequenciamento de nova gera\u00e7\u00e3o foram integralmente liberados para serem utilizados por outros pesquisadores do mundo inteiro. \u201cN\u00f3s nos esfor\u00e7amos muito para liberar os dados brutos, pois os estudos sobre transcript\u00f4mica global de cana-de-a\u00e7\u00facar s\u00e3o raros no Brasil e muitos deles n\u00e3o t\u00eam os dados completamente liberados. Desta forma, contribu\u00edmos para a democratiza\u00e7\u00e3o dos estudos cient\u00edficos em gen\u00f4mica funcional em cana-de-a\u00e7\u00facar\u201d, explica Ria\u00f1o-Pach\u00f3n.<\/p>\n Os pesquisadores do CTBE publicaram os dados brutos de sequenciamento no Sequence Read Archive (SRA), um banco de dados mundial mantido pelo National Center for Biotechnology Information (NCBI), nos Estados Unidos. J\u00e1 os dados do transcriptoma montado foram publicados no Transcriptome Shotgun Assembly (TSA), tamb\u00e9m do NCBI. Por fim, os genes comuns ou ort\u00f3logos, os n\u00edveis de express\u00e3o e a anota\u00e7\u00e3o funcional dos genes foram disponibilizados como material suplementar do artigo publicado. A equipe do projeto tamb\u00e9m possui um website com esses dados: http:\/\/bce.bioetanol.cnpem.br\/sugarcanetranscriptome<\/a>, o artigo pode ser encontrado com o DOI: 10.1186\/s12870-015-0694-z<\/p>\n O trabalho publicado recebeu apoio financeiro da Funda\u00e7\u00e3o de Amparo a Pesquisa do Estado de S\u00e3o Paulo (FAPESP), atrav\u00e9s de um Aux\u00edlio a Pesquisa Regular.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Produzir grandes quantidades de biomassa \u00e9 uma caracter\u00edstica fundamental em plantas utilizadas como mat\u00e9rias-primas na produ\u00e7\u00e3o de etanol, em especial o de segunda gera\u00e7\u00e3o. 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