Caracterização do genoma da cevada

Pesquisadores britânicos, liderados pelo professor do Instituto Scotland's James, Robbie Waugh, juntamente com cientistas de outros países, desenvolveram um estudo desafiador que consistiu na montagem física, genética e funcional da sequência do genoma da cevada (Hordeum vulgare L.).

A pesquisa, que foi publicada na edição do dia dezessete de outubro da revista Nature, se justifica por essa espécie ser uma das mais cultivadas em todo mundo, de grande utilização na nutrição animal e humana, inclusive na produção de diferentes tipos de cervejas. Em termos genéticos, a cevada é considerada um excelente modelo como base para o seu melhoramento, assim também como de outras espécies. Ela possui também características agronômicas que lhe confere grandes vantagens em termos de adaptação à diferentes condições ambientais, como por exemplo a tolerância ao estresse.

Todas essas características motivaram os cientistas a desenvolver uma pesquisa que trouxesse maior compreensão das características genéticas da cevada e de como elas podem ser úteis para o melhoramento genético da espécie. Por possuir um genoma diplóide com cerca de 5,1 gigabases (Gb) e 32 milhões de genes, essa cultivar carrega um grande volume de informações que a fazem ser considerada um modelo para a pesquisa genética de plantas.

Apesar dessas caracteríticas, de acordo com o artigo, o maior problema encontrado para a sua exploração é a inexistência de uma sequência de genoma que possa servir com modelo de comparação. O objetivo do projeto foi o de estabelecer um novo modelo que possa manter a cevada como referência para outras espécies aparentadas, tais como o trigo e o centeio.

Definido como um sistema integrado, o  genoma da cevada é conjunto de informações que poderá ser usado como um recurso de multi-camadas que dão acesso à maior parte desses genes em um quadro estruturado física e geneticamente. Segundo o estudo, esse espaço ocupado pelos genes dá uma visão molecular e celular das espécies, após a associação com uma sequência comparativa e dados do transcriptoma, servindo como uma plataforma para a descoberta de genes e de como usar essas informações para  melhoramento genético das plantas.

No artigo, os pesquisadores mostram o recurso utilizado para estabelecer um sequência física, genética, funcionalmente integrada e ordenada que descreve o espaço gênico em um genoma estruturado. Para isso, foi desenvolvido uma mapa físico com um tamanho de 4,98 Gb, contendo mais de 3,9 Gb vinculado a uma mapa genético de alta resolução.

Utilizando essa metodologia, os pesquisadores encontraram grande quantidade de splicing alternativo, códons de terminação prematuros e novas regiões transcricionalmente ativas. Esses resultados sugerem que os processos pós-trancricionais formam uma importante base regulatória. A análise de diversas sequências, mostrou que existe uma grande extensão de variações de nucletídios-únicos.

A partir desses dados, os  cientistas poderão oferecer uma plataforma de pesquisa, tanto para o melhoramento genético de culturas, quanto para a de análise de genoma.