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Código de barras de DNA amplia conhecimento sobre espécies

Código de barras de DNA amplia conhecimento sobre espécies

O case ganhador do Prêmio MAIS Bio, entre aqueles apresentados por pesquisadores do Instituto Tecnológico Vale-Desenvolvimento Sustentável (ITV-DS), aborda o tema “Bases genéticas para estudos de licenciamento e conservação da biodiversidade – o banco de códigos de barra de DNA de plantas de Carajás”. Escrito pelo biólogo Guilherme Oliveira, coordenador do projeto, o texto apresenta um estudo em colaboração por uma série de pesquisadores, com apoio de bolsistas.

Guilherme Oliveira é pesquisador titular da linha de pesquisa Genômica Ambiental no ITV–DS, em Belém. Formado pela Universidade Federal de Minas Gerais, fez doutorado na Texas A&M University, nos Estados Unidos. O trabalho descrito por ele no case partiu da percepção de que era necessário criar instrumentos para ampliar a velocidade do levantamento da biodiversidade em regiões onde haverá impactos pela mineração. Hoje, a descrição de caracteres morfológicos específicos, base usada para os levantamentos, demanda a participação de profissionais escassos, pelo grau de especialização exigido, além do empréstimo de material de coleções e do uso eventual de tecnologias adicionais como microscopia eletrônica. Um modelo demorado e de alto custo.

“Buscamos trazer a tecnologia de base molecular para melhorar o processo, sem substituir o taxonomista. Para se ter uma ideia da importância desse trabalho, a taxa global de extinção de espécies é maior do que a taxa de descrição. Com foco nas cangas de Carajás, onde hoje há 1,1 mil espécies conhecidas, um grupo de 70 taxonomistas começou em 2014 a fazer um rigoroso levantamento da flora e a coletar material para fazermos a análise genética das espécies. Essa etapa levou quatro anos e viabilizou a geração de uma biblioteca genética referenciada. O trabalho permitiu que duplicássemos toda a informação genética que existe sobre a flora do Brasil inteiro”, afirma Guilherme.

Etapas da pesquisa

Etapas da pesquisa

Na fase de campo, os taxonomistas coletam folhas que são preservadas em soluções hipersalinas. Depois, em laboratório, robôs extraem DNA em massa das amostras e preparam reações enzimáticas para sequenciamento. A reação em cadeia da polimerase (PCR) delimita a região que se quer analisar e proporciona a amplificação dessa região em milhões de cópias. Usa-se, numa fase posterior, a reação de amplificação para fazer a reação de sequenciamento. No caso dos códigos de barra de DNA, faz-se a amplificação indivíduo por indivíduo, empregando como técnica o sequenciamento de Sanger.

Ao final, gera-se um código de barras relativo a cada espécie. Ao todo foram gerados até o momento 7.082 códigos de barra de DNA. Se o processo já é, em si, uma grande evolução, ele ainda traz oportunidades de avanços maiores. As plantas podem ser analisadas em grupo, em vez de individualmente, para se obter um sequenciamento em massa, e é possível, ainda, capturar o rastro do DNA pelo solo, sem necessidade de fazer a amostragem com as próprias plantas. “Para a Vale, o trabalho se torna mais rápido e menos custoso. Em 2019, validaremos o processo para que ele seja aceito pelos órgãos ambientais. Isso diminuirá as surpresas pelo caminho e antecipará informações para o planejamento da lavra. Atuamos também de forma próxima com equipes de recuperação de áreas degradadas, para as quais o processo desenvolvido aqui será muito útil para o acompanhamento da progressão do processo de recuperação”, projeta Guilherme.

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