Aplicação biotecnológica permitiria, no futuro, o desenvolvimento de variedades de cana-de-açúcar mais tolerantes a diversos tipos de pressões ambientaisPesquisa realizada na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), identificou “genes órfãos” – exclusivos de um determinado grupo de organismos – em uma espécie de cana, a Saccharum spontaneum, conhecida por sua tolerância aos estresses bióticos, como ataque de pragas e doenças causadas por insetos, nematoides, fungos e bactérias, e abióticos, como tolerância ao frio, déficit hídrico, alta salinidade e deficiência nutricional do solo.
O artigo, publicado na Frontiers in Plant Science em 30 de junho, partiu do pressuposto de que alguns desses genes nesta espécie poderiam ter papel significativo diante de estresses.
Todo ser vivo tem genes muito parecidos com os presentes em genomas de outros organismos. As plantas, por exemplo, compartilham semelhanças em genes envolvidos no processo de fotossíntese.
A cana-de-açúcar despertou interesse do grupo por conta de algumas características peculiares. Uma delas seriam os eventos de duplicação do genoma que ocorreram no passado e que resultaram em várias cópias do mesmo gene.
Há evidências científicas de que os genes órfãos podem surgir a partir da cópia de um gene preexistente. A cópia, ao longo do tempo, tem sua sequência modificada em decorrência de mutações ao ponto de não ter quase nenhuma semelhança com o gene que a originou.
Também seria possível que os genes órfãos, também chamados de taxonomicamente restritos, tenham surgido a partir da reorganização de regiões do genoma que não codificam genes, um fenômeno muito comum em organismos com genomas complexos, como é o caso da cana-de-açúcar.
“No artigo, identificamos genes no genoma da cana-de-açúcar que não têm similaridade com nenhum encontrado em outros organismos. Acreditamos que possam ser responsáveis por características ou padrões fisiológicos específicos da espécie. Um fato relevante verificado é que alguns aumentaram ou diminuíram seus níveis de expressão em plantas de cana em resposta a diversos tipos de estresses abióticos, principalmente frio”, explica Cláudio Benício Cardoso-Silva, que desenvolveu o projeto durante seu pós-doutorado no Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG) da Unicamp, apoiado pela Fapesp.
Com os resultados relatados no artigo ainda não é possível afirmar que os genes órfãos identificados tornam a planta mais tolerante a estresses. “Mas o fato de estarem sendo regulados em condições de estresse acende um alerta para a possibilidade de terem um papel importante nesses processos”, diz o pesquisador.
O próximo passo será verificar como estes genes se comportam em termos de expressão em experimentos com plantas submetidas a vários estresses e compará-los aos de plantas não submetidas a estresses.
Com a confirmação dos melhores genes candidatos, abre-se a possibilidade de aplicação biotecnológica, com sua inserção em plantas de interesse comercial. Isso possibilitaria, no futuro, o desenvolvimento de variedades de cana-de-açúcar mais tolerantes a diversos tipos de pressões ambientais