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Pesquisadores desvendam os mistérios do genoma da cana

A história da cana-de-açúcar se confunde com a do Brasil. Ao longo dos séculos, ela tem sido nossa principal matéria-prima para a produção de álcool, biocombustível, materiais de construção e tecelagem. Isso, sem contar que é também a cana a fonte de açúcar mais confiável do mundo. Desde que foi introduzida por aqui até hoje, observamos substanciais ganhos de produtividade e o acúmulo de mais açúcar na planta. Vários fatores contribuem para isso, inclusive o melhoramento genético. Recentemente, foi anunciado o sequenciamento do genoma da cana-de-açúcar, Saccharum spontaneum L., uma das plantas mais cultivadas no País. A descoberta pode contribuir para o desenvolvimento de variedades mais resistentes e mais produtivas.

Produzir a sequência completa da cana exigiu um esforço conjunto de mais de 100 cientistas de 16 instituições de vários países do mundo. Para vencer esse desafio, a equipe de sequenciamento usou técnicas avançadas de bioinformática, que permitiu

decodificar toda a sequência do genoma da cana. Com isso, pesquisadores têm em mãos informações que poderão ser utilizadas como referência para programas de melhoramento genético da cultura. O trabalho levou cinco anos e resultou em uma publicação na Nature Genetics.

A importância do sequenciamento do genoma da cana

A cana-de-açúcar cultivada pela maioria dos agricultores é um cruzamento de duas espécies. Saccharum officinarum, que produz grandes plantas com alto teor de açúcar, e Saccharum spontaneum, cujo menor tamanho e doçura são compensados ​​pelo aumento da resistência a doenças e tolerância ao estresse ambiental. Na falta de uma sequência completa do genoma, os melhoristas de plantas produziram linhagens robustas e de alto rendimento através de gerações de cruzamento e seleção, mas esse é um processo árduo que depende do tempo e da sorte.

A obtenção de um genoma de referência viabiliza a utilização de técnicas da biotecnologia moderna para produção de novas variedades. Um exemplo disso é a edição de genomas por meio da técnica CRISPR, que permite modificar geneticamente a cultura, agregando características agronômicas desejáveis.

A alta qualidade do genoma da cana obtido também permitiu aos pesquisadores identificar possíveis origens da incrível doçura da cana-de-açúcar moderna, mesmo na espécie menos doce, S. spontaneum. Eles também foram capazes de observar que no cruzamento entre S. officinarum e S. spontaneum, a seqüência de DNA derivada de S. spontaneum é espalhada aleatoriamente por todo o genoma da planta.

“Este estudo revela a história evolutiva de um dos mais importantes e complexos genomas de vegetais”, mencionam os autores no artigo. “As técnicas utilizadas com sucesso para o genoma da cana-de-açúcar também ajudarão pesquisadores a sequenciar outros genomas complexos”, acrescentam os autores.

 

Fonte: Nature GeneticsRedação CIB