Sequenciados os primeiros genomas de amendoim

Publicado em 08/04/2014

A Iniciativa Internacional do Genoma do Amendoim (IPGI) - um grupo multinacional de geneticistas que trabalham em conjunto há vários anos – concluiu com sucesso o sequenciamento dos genomas de parentes silvestres do amendoim. O amendoim cultivado é o resultado de um cruzamento natural entre duas espécies silvestres, Arachis duranensis e Arachis ipaënsis que ocorreu possivelmente no norte da Argentina entre 4.000 e 6.000 anos atrás. Como eram duas espécies diferentes, o amendoim atual é um tetraploide, ou seja, a espécie possui dois genomas distintos que são designados subgenomas A e B.

clique para ampliar>Sequenciados os primeiros genomas de amendoim (Foto: David Bertioli)

Para mapear a estrutura do genoma do amendoim, os pesquisadores do IPGI sequenciaram esses dois parentes silvestres, porque juntos eles representam o amendoim cultivado. As sequências permitem acesso a 96% de todos os genes do amendoim em seu contexto genômico, fornecendo o mapa molecular necessário para se produzir mais rapidamente variedades tolerantes à seca, resistentes a doenças, mais produtivas e que demandam menos defensivos para sua produção.

Os pesquisadores da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia (Brasília, DF), uma das 47 unidades de pesquisa da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Embrapa, manifestaram seu entusiasmo para as novas possibilidades oferecidas pela disponibilidade das sequências desses genomas pois, até o momento, o melhoramento do amendoim é feito relativamente às cegas, em relação a outras culturas. Esses avanços permitirão compreender o e avançar no melhoramento genético do amendoim de formas antes apenas sonhadas.

As duas espécies silvestres ancestrais foram coletadas na natureza décadas atrás. Arachis duranensis tem ocorrência generalizada, mas A. ipaënsis foi coletada em um único local e, de fato, pode estar extinta. Ao tentar compreender o complexo genoma do amendoim, ficou claro para os pesquisadores do IPGI que os genomas das duas espécies parentais proporcionariam excelentes modelos para o genoma do amendoim cultivado: A. duranensis servindo como um modelo para o subgenoma A e A. ipaënsis, como um modelo para o subgenoma B do amendoim. 

Felizmente, devido a esforços anteriores de coleta e conservação de germoplasma, ambas as espécies estavam disponíveis no Banco Ativo de Espécies Silvestres de Arachis(BAG-Arachis) da Embrapa, e foram disponibilizadas para estudo e uso pelo IPGI. Além disso, a Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia teve um papel crucial no fornecimento de populações de Arachis com subgenomas A e B, ácidos nucleicos (DNAs e RNAs) utilizados para o sequenciamento, mapas moleculares de referência dos subgenomas A e B, transcriptomas dos parentais do amendoim, estrutura do genoma de repetição, enfim, ferramentas e material essenciais para montagem final dos genomas seqüenciados, e para construção das pseudomoleculas (cromossomos). O sequenciamento dos genomas dessas espécies, além de servirem como guia para a montagem do genoma do amendoim cultivado, também possibilitará decifrar as alterações genômicas que levaram à domesticação do amendoim, marcada por aumentos no tamanho das sementes e mudanças no hábito de crescimento da planta. 

A Iniciativa Internacional do Genoma do Amendoim reúne cientistas dos Estados Unidos, China, Brasil, Índia e Israel, com os objetivos de sequenciar o genoma do amendoim, caracterizar a variação genética e fenotípica do amendoim cultivado e seus parentes silvestres, bem como de desenvolver ferramentas genômicas para o melhoramento do amendoim. O sequenciamento inicial foi realizado pelo BGI, Shenzen, China e a montagem das sequências no BGI, USDA- ARS, Ames - IA e UC Davis, CA. O projeto foi viabilizado pelo financiamento da indústria de amendoim por meio da Peanut Foundation, MARS Inc. além de três Academias Chinesas (Henan Academia de Ciências Agrárias, da Academia Chinesa de Ciências Agrárias e Shandong Academia de Ciências). A lista completa das instituições envolvidas com o projeto e de fontes de financiamento está disponível em www.peanutbioscience.com.

 As sequências genômicas e informações adicionais estão disponíveis em 

http://peanutbase.org/files/genomes/.

Fonte: Embrapa