Os cientistas do INTA estudam o DNA contido nos cloroplastos, organelas no citoplasma da célula vegetal responsável pela fotossíntese. Através de técnicas de indução de mutações, detectaram genes mutantes que permitem obter variabilidade em setores específicos do genoma da planta.

A disponibilidade de variabilidade genética em genes que regulam caracteres de interesse, ou seja, a possibilidade de ter versões ou alternativas (alelos) desses genes, é muito apreciada pelos cientistas que trabalham em biologia e no melhoramento genético das culturas.

Para aumentar a variabilidade em plantas de cultura, uma das estratégias que podem ser utilizadas é através da técnicas de mutações induzidas (Tmis), que consiste na aplicação de físico ou químico capaz de provocar danos ao genoma sobre tensões capacidade de reparação das células.

No mundo, as primeiras pesquisas sobre estas técnicas datam do final dos anos 30, enquanto no Instituto de Genética “Ewald Favret” INTA os trabalhos foram iniciados por Ing. Agr. Ewald Favret, renomado pesquisador argentino e pioneiro em estudos de genética vegetal, dos quais hoje o instituto leva seu nome.

Outra forma de aumentar a variabilidade disponível, a implementação é muito menos difundida do que CMI, é através do uso de plantas que apresentam um defeito no gene responsável por reparar os danos que ocorrem frequentemente em DNA por fenômenos naturais. Por ter algumas funções de reparo de DNA impedidas, mais erros do que o habitual ocorrem nessas plantas, algumas das quais são finalmente corrigidas como mutações. Os genes que os originam são chamados genes mutantes.

Em ambos os sentidos, é possível acelerar a taxa de mutações acima da natural e, assim, obter uma explosão de nova variabilidade. “Na próxima geração, a tarefa é a de selecionar as plantas mutantes que transportam os alelos úteis, quer para investigar a funcionalidade de alguns genes ou base genética de certos caracteres”, disse Alberto Prina, pesquisador do Instituto de Genética do INTA, e acrescentou: “Então, esse conhecimento e os novos materiais originados podem ser usados ​​para obter plantas com características agronômicas melhoradas”.



Explorando o genoma dos cloroplastos

Nos cloroplastos, ocorre o processo de fotossíntese, uma função essencial para as plantas e, em grande medida, para a vida no planeta tal como existe hoje. Juntamente com as mitocôndrias, essas organelas estão localizadas no citoplasma da célula vegetal e contêm seu próprio DNA.

“Muitos detalhes da funcionalidade dos genes do plasma não são conhecidos e sua variabilidade genética, que é muito escassa, tem sido muito pouco utilizada para a melhoria das culturas”, disse Prina.

Ao contrário dos genes do núcleo das plantas superiores, os genes do plastomo se comportam sob regras genéticas mais frouxas e compõem um genoma altamente conservado. Ambos os problemas, não só restringir a disponibilidade de variabilidade genética e tornar-se muito difícil a possibilidade de que estes genes mutar artificialmente, mas também o seu comportamento genética diferente faz com que o isolamento de novos mutantes plastoma seja mais difícil do que o gene mutante do núcleo.

No entanto, uma equipe de pesquisadores do Instituto de Genética do INTA encontrou a exceção à regra, identificando um gene que desestabiliza a genética dos cloroplastos. A detecção foi conseguida através de TMIs e permitiu obter nova variabilidade em setores do genoma das plantas das quais, devido à ausência de variantes, muitos detalhes de sua funcionalidade ainda

Primeiramente documentado em 1992, esse genótipo mutador – chamado de mutador de cloroplasto de cevada ( cpm ) – é uma conquista em oposição à tendência da literatura. Devido à relevância do achado, sua publicação foi reconhecida com o Segundo Prêmio Nacional de Ciências Biológicas do Ministério da Cultura da Nação (1989-1992) e o Prêmio Francisco Sáez da Sociedade Argentina de Genética (1991-1993).

-Em evidenciado primeira instância para produzir algumas ranhuras longitudinais deficientes subtis em clorofila nas folhas de plantas que transportam-lo, a cpm foi isolado em famílias de plantas a partir de um tratamento mutagénico combinado X – ray e azida de sódio. Em relação ao composto químico último, um dos aplicativos mais utilizado de TMIS, do Instituto de Genética da INTA foi pioneira estudos que contribuem para o seu conhecimento desde os início dos anos 70.

Enquanto isso, Alejandra Landau, atualmente responsável pela pesquisa no Instituto de Genética da INTA, disse: “Além de induzir um amplo espectro de mutantes deficientes em clorofila geneticamente com base nos cloroplastos, descobrimos que a cpm, sua Induz uma enorme quantidade de polimorfismos moleculares no plastoma. “

Um estudo recente Lencina – apresentada por Franco, pesquisador no Instituto de Genética do INTA, como parte de sua tese doctoral- lançar luz sobre o efeito que provoca cpm em recombinação das sequências particulares plastoma tal como o gene rpl23 e sua pseudogene .

“Isto significa que, além de um aumento da taxa de mutação, o cpm aumentou significativamente a taxa de recombinação entre os segmentos semelhantes, que geralmente não deve recombinam” disse Lencina, enquanto a referida: “Este fenómeno pode ser motivo de preocupação para a incorporação de genes no plastoma através de técnicas biotecnológicas “.

Fonte: Adaptado de INTA Argentina

Texto originalmente publicado em:
INTA Argentina
Autor: Inta

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