13 de dezembro de 2000
La Jolla, CA – A primeira sequência completa do genoma de uma planta aparece na edição atual da Nature. Salk Professor Joseph R. Ecker, co-diretor de um dos seis grupos contribuintes de sequenciamento, espera que a sequência acelere muito os esforços para melhorar o rendimento e resistência das plantas cultivadas.
“O organismo que usamos – a pequena mostarda Arabidopsis – é uma planta, não um modelo para plantas como moscas ou vermes são modelos para humanos”, disse Ecker, referindo-se aos animais sequenciados até agora. “Portanto, os cientistas podem abrir o 'livro de referência' da Arabidopsis e aplicar essas informações diretamente a culturas como trigo ou arroz.”
Arabidopsis tornou-se o padrão-ouro para pesquisa de plantas na década de 1980 por várias razões.
“Ele faz as coisas básicas que todas as plantas fazem – crescer, florescer e transformar luz em energia química”, disse Joanne chory, professor da Salk e coautor do estudo. “Além disso, a Arabidopsis é fácil de cultivar em laboratório e se reproduz rapidamente.
“A Arabidopsis também tem um genoma relativamente pequeno, o que viabilizou o projeto de sequenciamento”, disse Ecker. Arabidopsis contém cinco cromossomos; O grupo de Ecker contribuiu para o sequenciamento e análise do cromossomo número 1.
Muitas plantas cultivadas contêm genomas duplicados, triplicados ou mesmo múltiplos, provavelmente um artefato de anos de reprodução seletiva. Os genes individuais de muitas dessas plantas, no entanto, estão intimamente relacionados aos genes da Arabidopsis. E freqüentemente os genes da Arabidopsis funcionam quando adicionados a outras plantas.
“Isso significa que você pode pegar um gene de resistência ao frio, por exemplo, da Arabidopsis e colocá-lo em uma cepa de trigo e conferir resistência”, disse Ecker. “Essa habilidade torna a sequência de Arabidopsis uma ferramenta muito poderosa para a engenharia agrícola.”
Espera-se que a sequência da planta também tenha implicações para a medicina humana. Muitos genes que sofrem mutações em doenças humanas são encontrados em plantas, e a Arabidopsis pode ser um modelo eficaz para a triagem de compostos terapêuticos.
“Como os experimentos podem ser feitos de forma rápida e barata em plantas – muito mais do que em camundongos – grandes conjuntos de produtos químicos podem ser testados quanto aos efeitos em vários genes de doenças”, disse Ecker. “Alguém passaria para animais para testes definitivos, é claro, mas as plantas podem ser muito úteis na triagem inicial.”
Ele acrescentou que, como muitos produtos farmacêuticos vêm de plantas, a compreensão dos genes que controlam sua síntese provavelmente apontará para maneiras de produzir novos medicamentos ou versões aprimoradas de medicamentos existentes.
Agora que o sequenciamento foi concluído, Ecker e seus colegas fazem parte da próxima iniciativa em genômica vegetal – determinar o que são todos os genes e o que eles fazem. Esta fase do projeto, apelidada de Projeto 2010, é uma campanha de dez anos financiada pela National Science Foundation para decifrar as funções dos aproximadamente 25,000 genes da Arabidopsis. Esforços já estão em andamento no laboratório de Ecker.
“Estou extremamente feliz em ver a sequência concluída”, disse Ecker. “É um fim, mas também é um começo totalmente novo.”
Ecker e Chory são co-autores e autores contribuintes, respectivamente, do estudo “Análise da sequência do genoma da planta com flor Arabidopsis thaliana”. Salk co-autores incluem Huaming Chen, Meng Chen, Christopher Kim e Paul Shinn. Ecker também é coautor principal de um estudo na mesma edição, “Sequência e análise do cromossomo 1 da planta Arabidopsis thaliana”. Salk co-autores incluem Huaming Chen, Rosa Cheuk, Christopher Kim e Paul Shinn. O trabalho foi apoiado pela National Science Foundation, o Departamento de Energia dos EUA e o Departamento de Agricultura dos EUA.
O Salk Institute for Biological Studies, localizado em La Jolla, Califórnia, é uma instituição independente sem fins lucrativos dedicada a descobertas fundamentais nas ciências da vida, à melhoria da saúde e das condições humanas e ao treinamento de futuras gerações de pesquisadores. O Instituto foi fundado em 1960 por Jonas Salk, MD, com um terreno doado pela cidade de San Diego e o apoio financeiro da March of Dimes Birth Defects Foundation.
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