Pesquisa realizada na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), identificou “genes órfãos” – exclusivos de um determinado grupo de organismos – em uma espécie de cana, a Saccharum spontaneum, conhecida por sua tolerância aos estresses bióticos, como ataque de pragas e doenças causadas por insetos, nematoides, fungos e bactérias, e abióticos, como tolerância ao frio, déficit hídrico, alta salinidade e deficiência nutricional do solo.
O artigo, publicado na Frontiers in Plant Science em 30 de junho, partiu do pressuposto de que alguns desses genes nesta espécie poderiam ter papel significativo diante de estresses.
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Todo ser vivo tem genes muito parecidos com os presentes em genomas de outros organismos. As plantas, por exemplo, compartilham semelhanças em genes envolvidos no processo de fotossíntese.
A cana-de-açúcar despertou interesse do grupo por conta de algumas características peculiares. Uma delas seriam os eventos de duplicação do genoma que ocorreram no passado e que resultaram em várias cópias do mesmo gene.
Há evidências científicas de que os genes órfãos podem surgir a partir da cópia de um gene preexistente. A cópia, ao longo do tempo, tem sua sequência modificada em decorrência de mutações ao ponto de não ter quase nenhuma semelhança com o gene que a originou.
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Também seria possível que os genes órfãos, também chamados de taxonomicamente restritos, tenham surgido a partir da reorganização de regiões do genoma que não codificam genes, um fenômeno muito comum em organismos com genomas complexos, como é o caso da cana-de-açúcar.
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“No artigo, identificamos genes no genoma da cana-de-açúcar que não têm similaridade com nenhum encontrado em outros organismos. Acreditamos que possam ser responsáveis por características ou padrões fisiológicos específicos da espécie. Um fato relevante verificado é que alguns aumentaram ou diminuíram seus níveis de expressão em plantas de cana em resposta a diversos tipos de estresses abióticos, principalmente frio”, explica Cláudio Benício Cardoso-Silva, que desenvolveu o projeto durante seu pós-doutorado no Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG) da Unicamp, apoiado pela Fapesp.
Com os resultados relatados no artigo ainda não é possível afirmar que os genes órfãos identificados tornam a planta mais tolerante a estresses. “Mas o fato de estarem sendo regulados em condições de estresse acende um alerta para a possibilidade de terem um papel importante nesses processos”, diz o pesquisador.
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O próximo passo será verificar como estes genes se comportam em termos de expressão em experimentos com plantas submetidas a vários estresses e compará-los aos de plantas não submetidas a estresses.
Com a confirmação dos melhores genes candidatos, abre-se a possibilidade de aplicação biotecnológica, com sua inserção em plantas de interesse comercial. Isso possibilitaria, no futuro, o desenvolvimento de variedades de cana-de-açúcar mais tolerantes a diversos tipos de pressões ambientais
