CIENTISTAS ANALISAM GENÉTICA DO TRIGO PARA AUMENTAR PRODUTIVIDADE

 Cientistas analisam genética do trigo para aumentar produtividade

Grupo de 200 cientistas sequencia 94% do genoma do cereal mais consumido no mundo, mapeando 107.891 genes. O trabalho também poderá ajudar no melhoramento nutricional VS Vilhena Soares

A linhagem de trigo estudada é usada na produção de pães e tem o genoma cinco vezes maior que o humano(foto: Isabelle Caugant/ Divulgação)

A linhagem de trigo estudada é usada na produção de pães e tem o genoma cinco vezes maior que o humano

(foto: Isabelle Caugant/ Divulgação)

O trigo é um dos cereais mais antigos e consumidos no mundo. Esse grão, que fornece mais proteína aos humanos do que a carne, acaba de ter o genoma sequenciado por um grupo de pesquisadores internacionais. Os investigadores mapearam 16 bilhões de pares de bases — blocos de construção do DNA —, que representam 94% do genoma do Triticum aestivum, a linhagem mais cultivada globalmente e usada na produção de pães.

A aplicação do trabalho é variada, segundo os autores. A partir dele, será possível alterar características de outras espécies de trigo para aumentar o rendimento delas e torná-las mais resistentes a mudanças ambientais. Os investigadores também conseguiram identificar genes relacionados à alergia ao alimento e acreditam que essas informações poderão ser exploradas em abordagens alimentares que ajudem, por exemplo, os celíacos.

O genoma do trigo é cinco vezes maior que o humano. Sequenciá-lo, portanto, tem sido um grande desafio, já que, além da  enormidade, grande parte dele é composta por elementos repetitivos, o que dificulta distinguir cada categoria genética e atrapalha a montagem dos genes em sua ordem correta. Essa difícil conquista foi alcançada por mais de 200 cientistas de 73 instituições de pesquisa pertencentes a 20 países. Eles detalharam 107.891 genes e mais de 4 milhões de marcadores moleculares, identificados e posicionados em 21 cromossomos de três subgêneros.

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“A publicação do genoma de referência do trigo é a culminação do trabalho de muitos pesquisadores que se reuniram para fazer o que era considerado impossível”, ressalta, em comunicado, Kellye Eversole, especialista em tecnologia de alimentos, diretora executiva do Consórcio Internacional para o Sequenciamento do Genoma do Trigo (IWGSC, pela sigla em inglês) e uma das autoras do estudo publicado na edição desta semana da revista Science.

Christina Sagebin Albuquerque, chefe de pesquisa e desenvolvimento da Embrapa Trigo, no Rio Grande do Sul, também  ressalta o feito. “Esse é um trabalho extremamente difícil. É complicado decifrar o genoma do trigo porque ele tem três subgêneros que são extremamente parecidos, além de ele ser bastante extenso. Esse 94% de mapeamento permite o melhoramento do grão. Você pode editar o gene e, se observar que um deles não trabalha bem, é possível silenciá-lo, por exemplo”, diz a especialista, que não participou do estudo.

Apoio técnico

Um segundo artigo — também publicado na revista americana e liderado por uma equipe do Instituto de Pesquisa John Innes Center, no Reino Unido — fornece recursos técnicos para apoiar pesquisadores e engenheiros alimentares na compreensão de como os genes do trigo afetam as características do grão. As informações, somadas aos novos dados genéticos, ajudarão a desenvolver variedades do alimento com maior rendimento, mais resilientes às mudanças ambientais e com maior resistência a doenças.

“Isso acelerará muito nossos esforços na identificação de genes de trigo importantes para a agricultura, incluindo aqueles que ajudariam a combater as principais doenças fúngicas. Também será imensamente benéfico para os criadores de trigo, acelerando o desenvolvimento de variedades de alta qualidade”, lista Kostya Kanyuka, pesquisador do Instituto de Pesquisa Rothamsted, no Reino Unido, e um dos autores do estudo.

Demanda mundial

Estima-se que a produtividade do trigo precise aumentar 1,6% ao ano para atender às demandas de uma população mundial projetada para 9,6 bilhões de pessoas até 2050. E, para preservar a biodiversidade, água e nutrientes, o mundo precisa produzir mais a partir de terras cultivadas já existentes. “A previsão é de que o mundo precisará de 60% mais trigo até 2050. Estamos em uma posição melhor do que nunca para aumentar a produtividade, criar plantas com maior qualidade nutricional e que se adaptem às mudanças climáticas”, explica Cristobal Uauy, pesquisador do John Innes Center, e um dos autores da pesquisa.

Christina Sagebin Albuquerque ilustra como produtores de países como o Brasil poderão ser beneficiados. “Aqui, lidamos com o problema da seca, o calor atrapalha a produção do trigo. Por meio desse mapeamento, poderemos promover maior resistência a esse problema frequente em países tropicais”, diz a pesquisadora da Embrapa. Para a especialista, o aprofundamento dos estudos permitirá o desenvolvimento de grãos com finalidades ainda mais específicas. “Acho que um desafio interessante é saber qual a linha ideal para gerar pães, biscoitos, como fazer para que cada grão se desenvolva melhor para determinada finalidade. Para isso, porém, ainda precisamos de uma adaptação tecnológica”, pondera.

“A previsão é de que o mundo precisará de 60% mais trigo até 2050. Estamos em uma posição melhor do que nunca para aumentar a produtividade, criar plantas com maior qualidade nutricional e que se adaptem às mudanças climáticas”

Cristobal Uauy, pesquisador do John Innes Center, e um dos autores da pesquisa

 Entendendo as alergias

Para uma parte da população, um grupo de componentes do trigo, principalmente as proteínas, está associado ao desencadeamento de complicações para a saúde. As mais comuns são a doença celíaca (intolerância ao glúten, proteína encontrada no trigo) e a anafilaxia induzida por exercício dependente de trigo (WDEIA, pela sigla em inglês) — uma reação alérgica que ocorre quando o indivíduo come trigo e se exercita depois.

O sequenciamento genético do grão permitiu a pesquisadores examinar proteínas que contribuem para essas doenças. Detalhes desse trabalho foram divulgados em um artigo publicado na edição desta semana da revista Science Advances. Liderados por  Angéla Juhász, pesquisadora da Universidade de Murdoch, na Austrália, os cientistas identificaram 828 genes relacionados a proteínas de resposta imune. Os resultados mostram, por exemplo, que os genes relacionados aos celíacos e a pessoas com WDEIA são expressos no endosperma amido — a fonte da farinha de panificação.

Além disso, o estudo revelou que o estresse de temperatura durante o florescimento do grão pode aumentar os níveis das principais proteínas ligadas às duas enfermidades. Para os investigadores, os resultados poderão ajudar no desenvolvimento de grãos com linhagens livres dessas particularidades. “O trigo é um cereal primário extremamente consumido, mas ainda temos uma pequena parte da população que não pode ser diretamente exposta a ele devido a essas enfermidades específicas”, destacaram os autores do estudo, liderado por Angéla Juhász, pesquisadora da Universidade de Murdoch, na Austrália. // TOMADO DE CORREIO BRAZILIENSE