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PATENTE GERADA NA EMBRAPA INFORMÁTICA AGROPECUÁRIA É PREMIADA

Publicado em 25 julho 2020

O “Método e uso para verificação de erros de montagem em genomas” recebeu o Prêmio Inventores Unicamp, edição 2020, na categoria de patentes concedidas. A autoria é dos pesquisadores Michel Eduardo Beleza Yamagishi, da Embrapa Informática Agropecuária, e Roberto Hirochi Herai, professor da Escola de Medicina da Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUC-PR), doutor pelo Instituto de Biologia da Unicamp e ex-bolsista da Unidade pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).

Esse prêmio é uma homenagem realizada pela Agência de Inovação Inova Unicamp aos alunos, ex-alunos, pesquisadores e docentes envolvidos em atividades de proteção e transferência de tecnologia, colaborando no estímulo à inovação junto à comunidade acadêmica.

A patente foi submetida pela Embrapa e pela Universidade por meio da Inova Unicamp e concedida em 2019.

O método criado pelos pesquisadores busca orientar a montagem em genomas, uma vez que existem poucas métricas para avaliar a qualidade dessas montagens. O trabalho é baseado nas Regras Intrínsecas do DNA (RID) cuja primeira regra, descoberta pelo bioquímico Erwin Chargaff em 1951, é denominada “Primeira Regra de Paridade de Chargaff” (PRPC).

De acordo com ela, a quantidade de nucleotídeos adenina (A) é igual à quantidade de timina (T), a mesma paridade ocorrendo entre citosina (C) e guanina (G). A PRPC foi usada, com os raios-X de Rosalind Franklin, como uma das principais pistas que resultou na estrutura em dupla-hélice do DNA.

Só depois de 17 anos, em 1968, Chargaff descobriu mais uma relação entre os nucleotídeos analisando a fita simples do DNA. Desta vez observou que, na fita simples, a quantidade de A era aproximadamente igual à quantidade de T; o mesmo valendo para C e G. Esta é a “Segunda Regra de Paridade de Chargaff” (SRPC).

“A alteração de sequências de organismos vivos demanda o domínio de um complexo conjunto de regras, muitas das quais, infelizmente, ainda desconhecidas. E esse conhecimento incompleto é tanto um fator de risco quanto de limitação da biologia sintética, pois uma maior fluência na ‘linguagem do DNA’ garantiria alterações ‘gramaticalmente’ corretas, aumentando assim as chances de serem bem-sucedidas”, explica Yamagishi, no artigo A Gramática Matemática da Biologia.

O livro “Mathematical Grammar of Biology” (Gramática Matemática da Biologia), escrito por Yamagishi, apresenta quatro novas RID matematicamente deduzidas, que “enriquecem a ‘gramática do DNA’ e revelam mais uma centelha da beleza matemática escondida no código da vida”, segundo o pesquisador. A publicação em inglês pode ser consultada na biblioteca da Embrapa Informática Agropecuária.

O conhecimento das regras relacionadas à função biológica vem aumentando rapidamente ao longo dos últimos anos; entretanto, isso não ocorre em relação às regras intrínsecas das sequências. “Daí a importância de estudar e descobrir novas regras intrínsecas, pois estas são complementares àquelas. Essa formalização teórica que produzimos, além de possibilitar a descoberta de novas quatro regras de paridade, também serve como arcabouço para a descoberta de novas ‘regras gramaticais intrínsecas’ com possível aplicação direta na biologia sintética”, avalia.

Os resultados desses estudos já estão sendo usados por outros grupos de pesquisa para corroborar a qualidade de um genoma de planta. Eles também têm sido adaptados para encontrar assinaturas genômicas em dados de metagenômica. “Estabelecemos as bases conceituais e teóricas que culminaram na descoberta de novas propriedades intrínsecas de sequências genômicas. Além disso, sugerimos algumas aplicações práticas para os nossos resultados, mas ainda são necessárias mais pesquisas para transformar tudo isso em produtos biotecnológicos inovadores”, complementa Yamagishi.

“O método já vem sendo utilizado por outros grupos de pesquisa, o que atesta o seu valor por outros especialistas e demonstra a sua versatilidade de fácil adaptação”, ressalta o chefe de pesquisa e desenvolvimento da Embrapa Informática Agropecuária, Stanley Oliveira. “Os resultados também fortalecem a parceria entre a Embrapa e a Unicamp e abrem novas perspectivas para a aproximação da Empresa com os setores produtivo e público na busca de geração de ativos tecnológicos revolucionários”, afirma Oliveira.

FONTE

Embrapa Informática Agropecuária

Nadir Rodrigues – Jornalista

 

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