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Genética

O Gene Salvador

Genoma de fungo pode ajudar a salvar florestas dos EUA

Pesquisadores canadenses decodificaram o DNA de três fungos que matam árvores encontrados na boca de besouros-do-pinheiro, insetos destruidores que aniquilam florestas inteiras na América do Norte. Segundo os autores, um futuro sequenciamento dos genomas do besouro e de espécies de pinheiro deve ajudar gestores florestais a elaborar melhores táticas para controle de pestes.

"Isso nos está levando a uma compreensão sistêmica da epidemia do besouro-do-pinheiro", afirma o coautor do estudo Jorg Bohlmann, ecologista químico da Universidade da Colúmbia Britânica, em Vancouver, Canadá, que está liderando a iniciativa genômica multiespécies de US$ 11,1 milhões. ¿O que realmente acontece na natureza não está confinado a uma espécie, mas está acontecendo na interseção, quando uma espécie interage com outra."

Os besouros-do-pinheiro (Dendroctonus ponderosae) já comeram vastas faixas de florestas de pinheiro norte-americanas, inclusive quase 15 milhões de hectares apenas na Colúmbia Britânica. Enquanto cavam seus túneis sob a casca para se alimentar e depositar seus ovos, os besouros liberam esporos de um fungo (Grosmannia clavigera) que tinge de azul a madeira, impedindo a produção de uma resina tóxica protetora liberada pela árvore e permitindo a continuidade da infestação pelo besouro.

Decodificação dinâmica
Bohlmann e seus colegas reuniram os 32,5 milhões de pares do genoma do fungo, que é cerca de um centésimo do tamanho do genoma humano, usando uma combinação de tecnologias de sequenciamento tradicionais e da próxima geração - a primeira vez que um organismo eucariótico complexo foi sequenciado do zero com tal abordagem híbrida e depois publicado em revista especializada. O genoma foi apresentado online neste mês no periódico Genome Biology.

"Fizeram uma análise muito cuidadosa de quais fatores contribuem para os diferentes tipos de qualidade possíveis" com o sequenciamento de próxima geração, conta Steve Rounsley, pesquisador genômico da Universidade do Arizona em Tucson, que não esteve envolvido no estudo.

"Isso vai realmente avançar muito a ciência"
Para as duas outras espécies - o besouro e a árvore -, os pesquisadores se concentram principalmente em sequências de expressão de gene, fragmentos de DNA, ao invés dos genomas inteiros. Eles já reuniram uma das maiores bibliotecas entomológicas com as transcrições do gene do besouro em vários estágios de sua vida e de suas partes corporais. Os pinheiros das espécies Pinus contorta e Pinus banksiana estão ainda em etapa muito anterior de sequenciamento.

Segundo Dezene Huber, ecologista químico da Universidade da Colúmbia Britânica Setentrional, em Prince George, Canadá, o objetivo é prever a dinâmica entre os organismos sob várias condições climáticas.

"Devemos ser capazes de observar genes específicos e dizer qual população de árvores está interagindo com quais populações de fungo e besouro", diz. "Isso vai realmente avançar muito a ciência", afirma Brian Aukema, do Serviço Florestal canadense em Prince George, que planeja incorporar os dados genômicos a modelos ecológicos da região.

"Uma vez que obtivermos a informação, esperamos poder alimentar esses modelos e compreender onde essas populações de besouro seriam mais suscetíveis a tratamentos, estratégias de intervenção e mitigação."

Fungo azul
A interação genômica entre várias espécies já é usada no estudo de algumas doenças humanas, como a malária, e algumas relações ecológicas de simbiose, como formigas-cortadeiras e seus parceiros microbiais, mas a abordagem nunca havia sido aplicada nessa escala para uma irrupção de moléstia florestal.

Os pesquisadores da Universidade da Colúmbia Britânica, liderados pela micologista Colette Breuil, já extraíram o genoma do fungo, determinaram o gene responsável por tingir de azul a madeira do pinheiro e criaram uma cepa knockout que não produz nenhum pigmento. A coloração azul reduz o valor comercial da madeira, mas não está claro o papel que o tingimento desempenha na infestação. Os pesquisadores estão agora testando essa variedade para solucionar a questão.

Mas a completa utilidade do genoma do fungo poderá ser apenas compreendida após espécies relacionadas também serem sequenciadas, afirma Diana Six, que estuda a interação entre besouros e fungos na Universidade de Montana, em Missoula. A comparação da linhagem azulada com os fungos independentes ou patogênicos vai lançar luz sobre como o fungo beneficia a proliferação de besouros, diz ela. "Você precisa de mais de um (genoma) para fazer isso."

Usar a genômica para parar esses besouros é "certamente um tiro no escuro", admite Chris Keeling, pesquisador associado do laboratório de Bohlmann. Mas ela talvez ofereça a melhor estratégia para conter as pestes florestais, que já começaram a saltar de sua espécie hospedeira, a Pinus contorta, encontrada apenas a oeste das Rochosas, para a Pinus banksiana, que se estende ao leste por todo o continente.

"Talvez sejamos capazes de regular o sistema para reduzir as populações de besouro ou impedir que eles se alastrem para o leste", afirma Keeling.

Fonte: Terra Ciência

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