Decifrado o DNA do Algodão

[Textile Industry]

Pesquisa internacional, que contou com a participação da Embrapa e da UFRJ, sequencia o genoma da espécie comercial da planta. Banco de dados gerado pelo estudo, publicado na revista Nature, ajudará a tornar o cultivo mais produtivo e resistente

Após mais de 10 anos de dedicação, um grupo de pesquisadores internacionais anunciou nesta semana o sequenciamento total do genoma do algodão. Os resultados foram publicados na revista científica Nature, em um artigo com participação de diversas instituições ao redor do mundo, incluindo a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) e Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Com isso, os cientistas esperam melhorar a qualidade do algodão cultivado, tornando-o mais rentável e mais resistente a doenças e condições climáticas severas.

A partir do sequenciamento da espécie comercial do algodão, a pesquisa permitiu a criação de um catálogo que revela os mistérios do DNA da planta. "Conseguimos reunir um grande número de dados que podem se desenrolar em várias outras descobertas. São muitas as aplicações que podem surgir daí", avalia Lucia Hoffmann, pesquisadora da Embrapa e membro da equipe internacional de pesquisadores responsáveis pelo trabalho.

Segundo Hoffman, para o Brasil, um dos principais ganhos do mapeamento é a possibilidade de descobrir marcadores genéticos que ajudem a combater as doenças do algodão. "No Brasil, nossas plantações sofrem muito com a ramularia areola, uma doença fúngica, e também com a chamada doença azul do algodoeiro, causada por vírus. Existe uma perda de produção bastante grande e um aumento nos custos com a aplicação de fungicidas, por exemplo", explica a especialista. Com o detalhamento do DNA da espécie, cientistas de todo o mundo poderão localizar mais facilmente o gene relacionado à resistência às doenças e, dessa forma, trabalhar em laboratório para cruzar as características genéticas desejáveis para melhorar a adaptação da planta para cada contexto específico. O catálogo será disponibilizado para toda a comunidade científica e servirá como um guia para os experimentos de laboratório.

Também colaboradora do estudo, a professora Maite Vaslin, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), ressalta que o sequenciamento envolveu um grande esforço em conjunto. "O genoma do algodão é muito grande, sequenciá-lo é um verdadeiro desafio." Segundo ela, o primeiro passo do estudo foi realizado por uma equipe norte-americana, que estudou duas espécies selvagens que apresentam um DNA mais simples: a Gossypium herbaceum e a G. raimondii.

A primeira espécie é originária da África e, por isso, é conhecida como algodão do Velho Mundo. Já a segunda, é nativa do México. As duas, entretanto, são diploides, ou seja, suas células possuem cromossomos organizados em pares homólogos, o que garante a existência de pelo menos dois genes para cada característica. Pelo sequenciamento, os pesquisadores descobriram que as espécies divergiram entre 5 milhões e 10 milhões de anos atrás. Com a dispersão transoceânica da G. herbaceum para o Novo Mundo, o cruzamento dessa espécie com genomas nativos, há cerca de 2 milhões de anos, deu origem ao algodão comercial, que tem uma importante característica: o duplicamento do cromossomo, também chamado poliploidia.

Fibra
A existência de mais de dois genomas no mesmo núcleo é de ocorrência comum nas plantas e desempenhou um papel essencial na origem e na evolução de plantas silvestres e cultivadas. Para muitos especialistas na área, a poliploidia é tida como a alteração citogenética mais importante na especiação e evolução vegetal. "Essa duplicação dá uma liberdade aos processos genéticos, porque enquanto você está usando os genes de um dos genomas para uma determinada atividade, o outro fica livre para adquirir uma nova função", explica Hoffmann. Segundo ela, a poliploidia facilitou a capacidade de produção de fibra, o que torna a planta mais tolerante, por exemplo, à seca.

As plantas poliploides, entretanto, representam um grande desafio para os pesquisadores, pois a quantidade de informação do genoma se torna muito maior. Foi por isso que, estrategicamente, os cientistas mapearam primeiro as espécies mais simples para depois utilizar os dados gerados para comparar e facilitar o sequenciamento do algodão comercial (G. hirsutum).

Para Jean Louis Belot, do Instituto Mato-Grossense do Algodão (IMAmt), a biblioteca gerada pelo grupo internacional vai ajudar os cientistas que trabalham com o melhoramento da planta a detectar os marcadores resistentes a doenças. "Nós trabalhamos com a associação dos agricultores para encontrar variabilidades para o cultivo, temos um programa para melhoramento genético, seleção das melhores espécies. Um dos nossos enfoques importantes é sobre as doenças. Não existe em outros países tantos problemas como aqui", aponta Belot. De acordo com o especialista, o impacto positivo da biblioteca será sentido a médio e longo prazo, quando os marcadores forem todos detectados e utilizados na rotina do cultivo do algodão.

Belot explica que, depois de colhido, o algodão é levado às usinas de beneficiamento, onde se separa a fibra do caroço. Existem diversas utilizações do caroço, como por exemplo, alimentação animal e fabricação do óleo de algodão. Entretanto, a parte mais valiosa da planta é a fibra, matéria-prima para a indústria têxtil e de fiação, além de ser usada também nas indústrias químicas e farmacêutica. "No Brasil, produzimos um algodão de fibra média, não é como a fibra do Egito ou do Peru, mas a aceitação é muito boa, 80% do mercado é de fibra média", complementa. No ano passado, o país produziu 160,06 milhões de toneladas de algodão, sendo que um pouco menos da metade da produção foi destinada à exporta

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