Sequenciamento do genoma do trigo abre caminho para melhoramento genético

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RIO — O trigo é componente central da nossa dieta, sendo o principal alimento para mais de um terço da população humana do planeta e responsável por cerca de um quinto de todas as calorias e proteínas consumidas, mas o futuro do cereal está ameaçado pelas mudanças climáticas. Sensível a secas e inundações e com a produtividade afetada pelo calor, a planta pode sofrer com o aquecimento global. Por isso, a busca por variedades mais resilientes é urgente e o primeiro passo nesse sentido acaba de ser dado, com a publicação do seu genoma completo.

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O feito ganhou a capa da edição desta semana da revista “Science”. As pesquisas foram conduzidas pelo Consórcio Internacional para o Sequenciamento do Genoma do Trigo e envolveram mais de 200 cientistas de 73 centros de pesquisa espalhados por 20 países. Os estudos levaram 13 anos, por causa da complexidade do genoma, que possui 107.891 genes e 16 bilhões de pares de base, os blocos que formam o DNA. Por comparação, os seres humanos têm cerca de 20 mil genes e três bilhões de pares de base.

— O sequenciamento do genoma nos permite olhar dentro do motor do trigo — destacou Rudi Appels, professor da Universidade de Melbourne e um dos envolvidos na pesquisa. — O que vemos está cuidadosamente reunido para permitir variações e adaptações a diferentes ambientes pela seleção, assim como estabilidade suficiente para manter estruturas básicas para sobrevivência sob várias condições climáticas.

A expectativa é que a partir do sequenciamento seja possível acelerar a produção de variedades que se adaptem aos desafios climáticos, com maior produtividade, melhoria da qualidade nutricional e sustentabilidade. O desafio não é fácil, mas necessário. Para atender à demanda da população global de 9,6 bilhões de pessoas em 2050, a produção de trigo precisa aumentar 1,6% ao ano. E para alcançar esta meta, preservando a biodiversidade e o meio ambiente, a maior parte deste incremento deve acontecer pela melhoria genética das plantas.

— O conhecimento do genoma de outras culturas impulsionou o progresso na seleção e reprodução de características importantes. Enfrentar o genoma colossal do trigo foi um desafio hercúleo, mas ao concluir esse trabalho podemos identificar genes que controlam traços importantes rapidamente, o que facilitará a reprodução de características como a resistência à seca e a doenças — explicou Cristobal Uauy, líder do projeto no Centro John Innes. — É projetado que o mundo vai precisar de 60% mais trigo em 2050. Agora, estamos em posição melhor para aumentar a produtividade, com plantas com melhor qualidade nutricial e que se adaptem às mudanças climáticas.

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A variedade selecionada para o sequenciamento foi a Triticum aestivum L., conhecida como “Chinese Spring”, o trigo do pão. O detalhamento do genoma da espécie foi por muito tempo considerado uma tarefa impossível, por causa da dimensão — cinco vezes maior que o genoma humano — e complexidade —o trigo possui três subgenomas e mais de 85% do genoma é composto por elementos repetidos.

— A publicação do genoma de referência do trigo é resultado do trabalho de muitos indivíduos que se reuniram sob a bandeira do Consórcio Internacional para o Sequenciamento do Genoma do Trigo para realizar o que era considerado impossível — celebrou Kellye Eversole, diretora executiva do consórcio. — O método, os princípios e as políticas do consórcio agora fornecem um modelo para o sequenciamento de genomas de plantas grandes e complexos e reafirmam a importância das colaborações internacionais para avançar com a segurança alimentar.

Tradicionalmente, a seleção de variedades acontece pelo cruzamento entre plantas com as características desejadas e a seleção das melhores, num processo aleatório, contínuo e lento que pode levar décadas até ela chegue ao campo. Com a identificação dos 107.891 genes, cientistas podem identificar quais sequências do DNA estão relacionadas com determinadas características — como resistência à seca — e, com modernas técnicas de edição genética, fazer alterações pontuais.

O tema é polêmico e o debate, necessário e urgente. A estimativa é que o aumento de 1 grau Celsius nas temperaturas noturnas reduza a produtividade do trigo em 8%. Com o aquecimento global, a tendência é que as plantas produzam cada vez menos, para uma demanda crescente pelo aumento da população. Ou novas variedades são criadas ou será necessário o uso de mais terras.

— Isso vai aumentar a velocidade dos nossos esforços na identificação da genes do trigo agriculturalmente importantes, incluindo aqueles que podem ajudar a combater doenças por fungos — afirmou Kostya Kanyuka, do Instituto Rothamsted Research. —Isso traz um grande e imediato benefício para a cultura do trigo, acelerando o desenvolvimento de novas variedades de elite.

Source: http://oglobo.globo.com/rss.xml?completo=true

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