CIÊNCIA

Genoma do trigo é 95% desvendado

Grupo de cientistas identifica 120 mil genes do cereal consumido por 30% da população mundial. O estudo poderá ajudar em projetos de melhoria de grãos e de expansão do plantio

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postado em 18/04/2014 14:00

Paloma Oliveto

A produção do trigo caiu 5,5% em oito anos: o sequenciamento pode ajudar a reverter o problema  
A produção do trigo caiu 5,5% em oito anos: o sequenciamento pode ajudar a reverter o problema

Poucas coisas mudaram tanto o mundo quanto uma planta selvagem. Ao semear as melhores versões de uma espécie daninha 10 mil anos atrás, o homem viu crescer aquele que se transformaria no motor da civilização. O trigo é apontado como principal agente da revolução neolítica: para cultivá-lo, o Homo sapiens abandonou o estilo nômade e se fixou no campo. Alguns historiadores defendem, inclusive, que não foi o ser humano que domesticou esse grão: mais justo seria dizer que a sociedade foi domesticada por ele.

Apesar da importância dessa gramínea, que provocou uma explosão demográfica e até hoje é a principal fonte de calorias da alimentação mundial, com uma produção de 711 milhões de toneladas no ano passado, o genoma do trigo não foi decifrado. Agora, porém, uma equipe internacional de pesquisadores anunciou na revista Science o primeiro rascunho genético do cereal. O trabalho de quase 10 anos resultou na identificação de 120 mil genes — mais de 95% do total —, muitos dos quais com importância direta para a agricultura, como a qualidade do grão, a resistência a pestes e a tolerância ao estresse ambiental. O sequenciamento cobre 61% do genoma de uma variação do trigo branco, além do detalhamento mais aprofundado do maior cromossomo do grão, o 3B.

Kellye Eversole, diretor executivo do Consórcio Internacional do Sequenciamento do Genoma do Trigo (IWGSC, sigla em inglês), explica que, diferentemente de outras importantes fontes cereais, como o arroz e o milho, o trigo tem um genoma extremamente complexo. Ele contém nada menos que três genomas muito semelhantes — A, B e D —, sendo que cada um deles é formado por sete cromossomos. Para decifrá-lo, a tradicional técnica, que consiste em quebrar o DNA em pequenos fragmentos para serem lidos um a um e, depois, agregados em pequenas sequências por um computador, seria impossível. “O trigo branco, do qual se faz o pão comum, é um híbrido muito complexo — no total, seus três genomas são quase cinco vezes maiores que o genoma humano. Sequenciá-lo da maneira tradicional seria uma tarefa virtualmente impossível”, define.

A equipe de cientistas de diferentes instituições, então, usou outra abordagem. Primeiro, isolou os cromossomos e, depois, fez o sequenciamento, em separado, de cada um. No fim, os dados foram combinados por computador. Enquanto isso, parte dos pesquisadores realizava outra importante tarefa: o detalhamento completo do maior cromossomo do trigo. “Nos próximos três anos, esperamos conseguir fazer o mesmo nos 20 cromossomos restantes. Mas apenas o 3B já nos fornece importantes informações, que serão úteis para estudarmos, por exemplo, a resistência do trigo face aos estresses ambientais, como a seca”, exemplificou, em nota, Catherine Feuillet, geneticista responsável pelo detalhamento do cromossomo 3B.

Crise nas lavouras
Um dos fatores que explicam o sucesso do trigo é justamente sua capacidade de adaptação a diferentes cenários. Contudo, entre 2000 e 2008, a produção mundial caiu 5,5%, principalmente devido às mudanças climáticas, destaca Klaus Mayer, geneticista da Universidade de Liverpool e um dos líderes do projeto. “Além disso, desde 1980, a taxa de expansão de campos de trigo está diminuindo. Com as análises do sequenciamento do genoma do trigo, teremos uma base de informações poderosa para enfrentarmos problemas como intolerância a doenças e pragas e os efeitos das mudanças climáticas”, diz Mayer, lembrando que 30% da população mundial consome trigo, responsável, sozinho, por um quinto do consumo calórico diário.

Outra preocupação dos cientistas, segundo Mayer, é com o crescimento populacional. As projeções das Nações Unidas apontam para um mundo com 9 bilhões de pessoas — 2 bilhões a mais do que hoje — em 2050. “Para alimentar esse contingente, a produção terá de aumentar por volta de 70%”, destaca o geneticista. Com custos agrícolas cada vez mais altos, perdas de safras devido a secas ou precipitações extremas e competição acirrada entre o uso da gramínea com fins alimentícios ou para produção combustível, os desafios se aglutinam.

“Face às perdas de grãos e às preocupações sobre o impacto que isso terá sobre o preço pago pelo consumidor, esse avanço na compreensão sobre o genoma do trigo não poderia ter vindo em uma época melhor”, comemorou, em um comunicado de imprensa, Douglas Kell, do Conselho de Pesquisas Científicas Biológicas e Biotecnológicas Britânico, principal financiador público de estudos nessa área, que ajudou a financiar o projeto. “Essa moderna estratégia é um componente-chave a fim de garantir a segurança alimentar e fornece aos produtores de grãos as ferramentas para produzir variedades mais robustas em campos maiores. Isso vai ajudar a identificar as melhores sequências genéticas para uso em programas de engenharia de grãos”, avaliou.
Estudo propõe avanços agrícolas


Alimentar um mundo cada vez mais populoso sem aumentar o estresse sobre os recursos naturais pode parecer uma missão impossível. Contudo, de acordo com um estudo do Instituto do Meio Ambiente da Universidade de Minnesota publicado na revista Science, concentrar esforços para melhorar o sistema de produção agrícola em algumas poucas regiões poderá tornar possível o desafio de alimentar mais 2 bilhões de pessoas, sem colocar a Terra em risco.

Os cientistas focaram-se em 17 tipos de grãos que são responsáveis por 86% das calorias dessa fonte de alimentos. O estudo propõe uma série de ações que podem ser encabeçadas por todos: de cidadãos comuns a governos, ONGs e fundações. Os autores do artigo destacam o Brasil e outros quatro países — China, Índia, Indonésia e Paquistão —, além da Europa, como os locais mais promissores para colocar as ideias em prática.

Para aumentar a eficiência e a sustentabilidade na produção de grãos, os pesquisadores traçaram três linhas básicas, aprofundadas no texto publicado na Science. Em primeiro lugar, defendem o uso de terra arável já existente, sem necessidade de desmatar, mas que esteja improdutiva. Eles destacam a África, a Ásia e o Leste Europeu como regiões em que há maior potencial nesse sentido. Além disso, os cientistas da Universidade de Minnesota insistem na necessidade de utilizar os nutrientes corretos para obter mais e melhores grãos. De acordo com eles, em todo o mundo, usa-se 60% mais nitrogênio e quase 50% mais fósforo necessários para o crescimento dos insumos agrícolas. Por fim, os pesquisadores ressaltam o combate ao desperdício de alimentos como forma de garantir uma distribuição justa e adequada de grãos ao redor do globo.

“Alimentar as pessoas com sustentabilidade hoje e no futuro é um dos grandes desafios da humanidade. A agricultura é a principal fonte de uso de água, de emissões de gás de efeito estufa e de perda de hábitat e, ainda assim, precisamos cultivar mais comida”, diz Paul West, vice-diretor do instituto. “Felizmente, temos oportunidade de minimizar o impacto global”, observa. 
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