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Publicado em: 05/10/2009

RioGene completa o sequenciamento genético de bactéria da cana-de-açúcar

Débora Motta

 

Divulgação

       
    Bactéria Gluconacetobacter diazotrophicus é responsável
    pela fixação biológica do nitrogênio da cana-de-açúcar

Cientistas de diversas instituições fluminenses completaram o sequenciamento genético da bactéria Gluconacetobacter diazotrophicus – encontrada em culturas agrícolas, como a cana-de-açúcar, o café e a batata-doce. Trata-se do Programa Genoma do Estado do Rio de Janeiro (RioGene), o primeiro projeto de sequenciamento genético reunindo apenas laboratórios fluminenses. O estudo, que começou em 2000 e recebeu o apoio da FAPERJ e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), rendeu a publicação de um artigo, na semana passada, na renomada revista britânica BMC Genomics (PDF disponível em http://www.biomedcentral.com/content/pdf/1471-2164-10-450.pdf).

 

Considerada uma bactéria endofítica (que coloniza o interior dos tecidos das plantas onde vive), a Gluconacetobacter diazotrophicus é fundamental para o crescimento dessas espécies vegetais porque atua como uma das principais responsáveis pelo processo denominado fixação biológica de nitrogênio, em que este elemento é retirado da atmosfera e transferido para as plantas. Além disso, ela não causa doenças e produz hormônios vegetais que promovem o aumento da área das raízes, ampliando a capacidade de absorção de alguns nutrientes essenciais do solo.

 

O DNA da bactéria é formado por quatro bases representadas pelas letras A, C, G e T, compondo um ciclo total de quatro milhões de bases. De acordo com o coordenador do RioGene, Paulo Ferreira, também professor do Departamento de Bioquímica Médica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), decifrar o genoma da Gluconacetobacter diazotrophicus foi como montar um grande quebra-cabeças. “O objetivo do sequenciamento foi determinar a ordem dessas bases e detectar todos os genes e sequências regulatórias. Cada sequência do genoma gerou novas informações, transferidas e avaliadas no computador”, diz.

 

Pesquisa pode reduzir em mais de R$ 59 milhões os custos anuais da agricultura

 

O RioGene promete vantagens econômicas significativas. Com uma produção superior a 420 milhões de toneladas por ano, o Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar. Segundo Ferreira, o conhecimento sobre o genoma da bactéria permitirá um aumento substancial da produtividade do plantio de cana, especialmente devido à redução do uso de fertilizantes nitrogenados.

 

“Motivada pela produção de açúcar e álcool, a cana é cultivada em larga escala no Brasil. Porém, o país importa cerca de 70% do total de fertilizantes nitrogenados aplicados na agricultura, que custam muito caro. As bactérias estudadas têm a capacidade natural de retirar o nitrogênio do ar e de modificar a forma química dele, de modo que a planta possa usá-lo”, explica Ferreira.

 

O pesquisador estima que o aprimoramento da bactéria pode resultar na economia de mais da metade da quantidade de adubo químico que se utilizaria normalmente no plantio da cana. “Se levarmos em conta a área de seis milhões de hectares já cultivada com cana-de-açúcar no Brasil, a economia na agricultura nacional pode chegar a mais de R$ 59 milhões anuais, considerando só essa cultura”, pondera.

 

A diminuição do uso de adubos químicos também trará benefícios ao meio ambiente, visto que parte do adubo nitrogenado atualmente aplicado na agricultura é lixiviado para o lençol freático, contaminando rios e lagos. “Quando o nitrogênio, que é altamente poluente, entra no solo como adubo, as plantas absorvem uma parte, mas outra não é absorvida. E, arrastada pelas chuvas, vai parar nos rios. Existe ainda um impacto no efeito estufa, já que o nitrogênio pode ser transformado em gases por microrganismos presentes no solo”, diz.

 

Outro mérito do programa foi o impulso na formação de recursos humanos. O projeto estabeleceu uma infraestrutura de pesquisa em diversas instituições, criando uma rede de laboratórios com competência nas áreas de genômica, de biologia estrutural e de bioinformática. Segundo Ferreira, os recursos repassados pela FAPERJ foram utilizados para a compra de material de consumo, de equipamentos para modernizar os laboratórios envolvidos e de bolsas para os pesquisadores e os estudantes.

 

O projeto teve a participação de estudantes e professores da graduação e da pós-graduação da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (Uerj), da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (Uenf), da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ) e da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), além da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) Agrobiologia.  

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