Uma nova plataforma de genotipagem automatiza o preparo de amostras de DNA na Embrapa Trigo (RS), ampliando a capacidade de análise genética do trigo. A tecnologia reduz o tempo de processamento de dias para aproximadamente 12 horas, contribuindo para a redução de custos e acelerando a identificação de marcadores genéticos relacionados à produtividade e resistência a doenças.
Esse avanço foi possível graças à evolução do processo de genotipagem, técnica que permite identificar variações no DNA de um organismo.
Segundo Jordalan Muniz, o protocolo de genotipagem passou por modernizações ao longo de duas décadas, substituindo análises manuais em gel por sistemas de eletroforese e, mais recentemente, pelo sequenciamento de alta precisão em larga escala.
A rotina do Laboratório de Biotecnologia da Embrapa Trigo passou a incluir o sequenciamento de segunda geração com a aquisição do ION Chef, responsável pelo preparo das amostras, e do ION GeneStudio S5 Plus, que realiza o sequenciamento.
De acordo com Luciano Consoli, o trabalho que antes levava um ano pode ser concluído em uma semana, o que aumenta a eficiência, reduz custos e acelera a geração de dados moleculares para o programa de melhoramento do trigo.
Potencial de uso da plataforma
O genoma do trigo, cinco vezes maior que o humano, foi sequenciado em 2018 por um consórcio internacional, possibilitando o desenvolvimento de novas ferramentas na biotecnologia agrícola.
A equipe de Genética Molecular da Embrapa Trigo dispõe de informações de 5 mil marcadores moleculares para o trigo e 3.500 para a cevada, compatíveis com a plataforma. Tatiane Crespi destaca que a identificação de marcadores associados a genes de interesse auxilia na seleção de linhagens com características desejáveis.
Com a plataforma de sequenciamento de segunda geração, é possível analisar até 384 amostras simultaneamente usando 202 marcadores, gerando cerca de 80 mil pontos de dados.
A plataforma também permite avaliar regiões específicas nas sequências de DNA, aprimorando a análise genética.
Luciano Consoli afirma que a tecnologia aumenta a eficiência na geração de novas cultivares e na identificação de alelos ou partes de genes relevantes, oferecendo uma análise mais detalhada do que as representações cartográficas tradicionais.
Avanços para o melhoramento genético
Cultivares ou linhagens de trigo com marcadores de interesse podem ser utilizadas nos programas de melhoramento, como no trabalho de resistência à doenças, incluindo a brusone, com o uso de análises moleculares e seleção assistida.
Gisele Torres explica que a presença de um marcador molecular associado à resistência, como à brusone, permite a incorporação dessas plantas ao programa de melhoramento para cruzamentos, embora seja importante avaliar a reação das plantas em campo.
Ela ressalta que a presença de um marcador não garante resistência, sendo fundamental a avaliação da reação das plantas ao patógeno em condições de campo para validar a efetividade do marcador.
A plataforma também é utilizada para identificar microrganismos benéficos no solo, por meio da análise do DNA de amostras, contribuindo para o entendimento do perfil molecular do ambiente de cultivo.
Pesquisadores exploram o uso de marcadores associados a genes relacionados à resposta imunológica ao glúten para desenvolver trigo para celíacos, além de outras análises de expressão gênica por RNAseq e sequenciamento de microrganismos.
Consoli destaca que a ferramenta permite identificar variações no DNA relacionadas à defesa e ao uso de recursos ambientais, evoluindo do uso de lupa e microscópio para análises genômicas detalhadas.
Fonte: Planeta Campo.
