Biotec pra galera

ENTREVISTA - Ficha Técnica: Luiz Gonzaga Esteves Vieira - Formação: Ph.D. em Genética e Melhoramento de Plantas.
Cargo Atual: Pesquisador do Iapar (Instituto Agronômico do Paraná).

Biotec Pra Galera - Qual é a vantagem de ter o genoma do café seqüenciado?

Luiz Gonzaga - O café é um dos principais produtos agrícolas brasileiros de exportação e tem proporcionado ao Brasil uma receita cambial de aproximadamente US$3.5 bilhões anuais. Essa importância econômica implica a necessidade de ampliar a competitividade do produto brasileiro no mercado internacional. Para isso, o emprego de novas abordagens tecnológicas, com aplicabilidade no melhoramento agronômico e nos processos agroindustriais do café, é de vital importância.

O desenvolvimento de métodos para analisar a estrutura e a função de genes, denominados coletivamente de tecnologia genômica, representa um novo paradigma científico que já vem causando grandes impactos nos atuais modelos de produção agrícola.

O seqüenciamento do código genético do café é realizado pelo Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café (CBP&D-Café), a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) e a Embrapa. O projeto concentrou-se no café Arábica, que responde por cerca de 70% da produção nacional, mas seqüências de café Robusta e Racemosa também foram obtidas.

Este projeto visou o seqüenciamento em larga escala de cDNAs (DNA complementar) obtidos por meio de diferentes tecidos (folhas, raízes, flores, sementes em desenvolvimento, frutos, etc). A análise funcional do genoma do café poderá acelerar em até 20 anos as pesquisas em melhoramento genético, permitindo melhorar a qualidade da bebida e manter o Brasil em posição de destaque dentro da cafeicultura, além de gerar tecnologias que deverão beneficiar em grande parte os produtores e os sistemas de produção associados ao café. Também permitirá avaliar a resistência da planta a doenças e a pragas e sua tolerância ao frio e à seca, reduzindo o custo de produção com defensivos agrícolas e aumentando, assim, sua produtividade. É importante salientar que este projeto permitiu que o Brasil assumisse um papel de liderança na genética do café em âmbito mundial.

Biotec Pra Galera - Em que ponto está o seqüenciamento do genoma do café?

Luiz Gonzaga - A primeira fase do projeto Genoma Café, já concluída, resultou na construção de uma base de dados com mais de 200 mil seqüências de DNA, o que possibilitou a identificação de mais de 30 mil genes responsáveis pelos diversos mecanismos de crescimento e resposta da planta ao ambiente. O banco de dados obtido é o resultado do seqüenciamento de vários DNAs correspondentes aos genes expressos nos vários tecidos da planta (folhas, raízes, frutos, flores e ramos) e submetidos a estresses bióticos e abióticos (pragas, doenças, frio, calor, seca).

A segunda fase, de caracterização funcional das seqüências obtidas, já foi iniciada e tem como objetivo estabelecer a relação dos genes identificados com os atributos fisiológicos de interesse da planta. Além disso, as seqüências obtidas serão utilizadas na construção de mapas genéticos de alta densidade, o que permitirá avanços significativos nos programas de melhoramento genético do café.

Os resultados gerados até agora pelo Projeto Genoma Café indicam que a metodologia utilizada possibilitou a identificação de grande parte dos genes de interesse agronômico, o que permitirá maior rapidez no melhoramento genético do cafeeiro e a obtenção de cultivares mais produtivas, tolerantes à seca e resistentes ao ataque de pragas e doenças, assegurando ao País a posição de líder na pesquisa e no melhoramento mundial do café.

Biotec Pra Galera - Como a biotecnologia está sendo usada para proteger as plantações de café contra pragas? Como é possível tornar as plantas mais resistentes a alterações climáticas? O que define essa resistência?

Luiz Gonzaga - O Instituto Agronômico de Campinas (IAC) desenvolve projetos de pesquisa buscando identificar genes envolvidos na resistência do cafeeiro ao bicho-mineiro e a Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia atua buscando genes para o controle da broca do cafeeiro.

Em relação a alterações climáticas, trabalhos desenvolvidos pela Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, em parceria com instituições de pesquisa nacionais e internacionais, estão identificando diversos genes envolvidos na tolerância do cafeeiro a estresses abióticos, como seca e alta temperatura. Após a caracterização, esses genes poderão ser utilizados para, por exemplo, construir mapas genéticos visando aumentar a densidade de marcadores moleculares, para auxiliar a seleção de novas variedades.

Biotec Pra Galera - É possível fazer café com características diferentes, por exemplo, descafeinado, mais ou menos amargo ou com aromas diferentes por meio da biotecnologia?

Luiz Gonzaga - Estudos sobre o efeito de genes do cafeeiro em relação a essas qualidades estão sendo conduzidos para buscar níveis de satisfação mais altos e proteção à saúde dos consumidores, proporcionando a conquista do mercado com produtos de qualidade e maior valor agregado.

Atualmente, o IAC desenvolve projetos de pesquisa buscando elucidar o papel dos genes envolvidos na síntese de cafeína em plantas com baixos teores encontradas em coleções de germoplasma, o que permitirá a obtenção de cultivares com diferentes níveis deste composto no futuro.

Em cooperação com o CIRAD (Instituto Francês de Pesquisa Agronômica) e a Unicamp, o Iapar desenvolve estudos do metabolismo da sacarose, que é o açúcar predominante no grão de café verde comercializado e na polpa das cerejas maduras. Os mecanismos fisiológicos e moleculares que controlam a acumulação deste açúcar são de importância capital para a definição da qualidade e do aroma da bebida.

As primeiras experiências foram realizadas com o objetivo de estudar a expressão dos genes que codificam para cada uma das enzimas envolvidas na biossíntese da sacarose durante a maturação do grão de café. Atualmente, estuda-se a diversidade desses genes em genótipos de cafeeiro contrastantes para a sacarose.

Também em cooperação com o CIRAD, a UEL e a Embrapa Café estão desenvolvendo estudos sobre o metabolismo de diterpenos do café (cafestol e caveol), substância químicas presentes na planta. Vários estudos para analisar a influência dos diterpenos do café na saúde humana têm sido realizados, mostrando efeitos tanto no nível de colesterol no sangue como quimioprotetor contra toxinas com ação carcinogênica. As funções de quimioprotecão desempenhados pelo cafestol e caveol em grãos verdes e torrados de café conduziram companhias multinacionais a buscar algumas patentes que tratam destes diterpenos. Com diferentes abordagens, estarão disponíveis marcadores moleculares específicos que poderão ser diretamente utilizados, por exemplo, para ajudar na caracterização de QTLs (Quantitative Trait Loci) que precisariam a influência do ambiente na qualidade da bebida.

Ainda em parceria com a Embrapa Café, trabalhos estão sendo desenvolvidos para identificar e caracterizar genes relacionados com a maturação de frutos de café com o objetivo de torná-la mais uniforme, obtendo assim uma colheita concentrada em cafés cerejas, com um mínimo de verde, o que levará a um café de mais qualidade.

Biotec Pra Galera - Como é feito o melhoramento das plantas de café por meio da biotecnologia? São feitos cruzamentos entre plantas específicas ou se usa um vetor (como um vírus) para se injetar material genético? Hoje o Brasil já produz café transgênico comercialmente?

Luiz Gonzaga - No melhoramento do cafeeiro, ganhos genéticos para produtividade e para outras características de interesse agronômico são incorporadas por meio de cruzamentos. O processo de seleção de novos cultivares envolve testes exaustivos e demorados para avaliar as características desejáveis das progênies, seguidos de propagação dos indivíduos selecionados e avaliação das plantas adultas no campo. Assim, é essencial dispor de técnicas que permitam a obtenção rápida e em grande escala de genótipos superiores, na maioria das vezes representada por uma única planta.

A introdução de métodos biotecnológicos para auxiliar os programas de melhoramento genético tem se mostrado bastante útil, principalmente em culturas perenes, como é o caso do cafeeiro. A aplicação de tais técnicas no melhoramento do cafeeiro oferece alternativas para a redução do tempo de obtenção de novos cultivares por meio da multiplicação acelerada de genótipos promissores e pela identificação de marcadores em programas de seleção assistida. Além disso, a possibilidade de produção de plantas geneticamente modificadas abre novas perspectivas ao melhoramento convencional, permitindo a rápida incorporação de características desejáveis às espécies perenes

Os trabalhos para desenvolver plantas geneticamente modificadas de cafeeiro no Brasil iniciaram em 2000, resultando no estabelecimento de capacidade para utilizar tal tecnologia, anteriormente dominada somente por grupos de pesquisa de poucos países, e colocando a pesquisa científica do Brasil em posição de destaque. Deste trabalho, resultaram eventos de transformação que se encontram em ambientes fechados (casa de vegetação), não havendo ainda nenhuma planta GM de cafeeiro em campo.

Estes estudos científicos com cafeeiros GM estão devidamente autorizados e seguem a legislação vigente no País, no que se refere à aprovação pela Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio) responsável por estabelecer as normas e os procedimentos considerados mais avançados mundialmente para a aprovação de pesquisas com plantas geneticamente modificadas. Até o presente momento, não há nenhum relato sobre a existência do cultivo em campo de qualquer cafeeiro transgênico no Brasil, tanto em escala experimental como comercial

O cafeeiro, por ser uma planta perene e com um longo ciclo de desenvolvimento, também necessita de período de testes relativamente longos para obter dados relativos à biossegurança, produtividade e estabilidade, entre outros. Portanto, os trabalhos em campo com plantas geneticamente modificadas que, porventura, vierem a ser instalados, deverão dedicar-se inicialmente à pesquisa científica em pequenas áreas experimentais, principalmente para obter respostas aos atuais questionamentos relativos a essa tecnologia. Assim, devido aos trâmites necessários para obtenção da autorização, não há previsão, para os próximos 10 ou 12 anos de cultivo de cafeeiros GM.