O conhecimento do genoma do açaí amplia a compreensão sobre as diferentes colorações dos frutos e permite o desenvolvimento de novos produtos a partir da identificação dos genes relacionados a moléculas de interesse
Cientistas na Amazônia sequenciaram, pela primeira vez, o genoma do açaí (Euterpe oleracea Mart.); a palmeira produz uma das frutas mais representativas da bioeconomia do Norte brasileiro. A descoberta acelerará o melhoramento genético do açaí, identificando os genes responsáveis por características desejáveis, como alta produtividade, maior teor de antocianinas (pigmento vegetal natural) e resistência a doenças. Além disso, o conhecimento do genoma do açaí aprofunda nossa compreensão das diferentes cores da fruta e possibilitará o desenvolvimento de novos produtos por meio da identificação de genes relacionados a moléculas de interesse, como pigmentos naturais e antioxidantes.
O estudo é resultado de uma colaboração entre pesquisadores da Universidade Federal do Pará ( UFPA ) e da Embrapa Amazônia Oriental (PA), e suas descobertas foram publicadas no artigo ” The genome sequence of the açaí berry (Euterpe oleracea Mart.) and RNA-Seq analysis of the fruit ripening” (A sequência do genoma da baga de açaí (Euterpe oleracea Mart.) e análise de RNA-Seq do amadurecimento do fruto) , na revista científica Genome.
A pesquisa começou com a seleção de amostras de palmeiras de açaí do banco de germoplasma da Embrapa Amazônia Oriental. O centro de pesquisa forneceu amostras da cultivar ‘ BRS Pai d’Égua ‘ para sequenciamento de DNA, bem como frutos em diferentes estágios de desenvolvimento de uma variedade de palmeira de açaí que produz bagas roxas e de outra que produz bagas verdes, comumente conhecidas como “açaí branco”. O Laboratório de Engenharia Biológica (EngBio) da UFPA foi responsável pelo sequenciamento do DNA das amostras e pela montagem do genoma utilizando ferramentas de bioinformática. O EngBio está localizado no Parque Científico e Tecnológico de Guamá, em Belém, Pará, Brasil.
A comparação entre amostras de açaí roxo e branco revelou que a coloração mais comum se deve à ativação de uma enzima específica responsável pela síntese de antocianinas. A variedade branca, por outro lado, apresenta uma inibição generalizada dos genes que iniciam esse processo de coloração. A pesquisadora Elisa Moura (foto abaixo), da Embrapa Amazônia Oriental e uma das autoras do artigo, acredita que as informações sobre a genética da planta podem acelerar o trabalho de campo. “Com o sequenciamento, podemos identificar regiões do genoma que funcionam como marcadores, evitando assim a espera de quase seis anos até termos informações sobre a produção e o rendimento de antocianinas”, afirma.
Segundo Moura, o conhecimento do genoma do açaí é um ponto de partida importante para identificar genes relacionados a características desejáveis da planta, utilizando marcadores genéticos. Ela destaca que, embora ainda não exista uma doença que represente uma ameaça séria à produção de açaí, caso alguma surja, as informações obtidas pelo sequenciamento do genoma já seriam um passo importante para a identificação dos genes associados à resistência a essa doença.
Outro avanço importante no mapeamento genômico é a busca por variedades de açaí mais adequadas ao cultivo em terras secas. Como a palmeira é nativa de florestas aluviais, áreas parcialmente sujeitas a inundações, a adaptação do açaí a um ambiente com menos água tem sido um dos principais focos da pesquisa da Embrapa.
Maria do Socorro Padilha, também pesquisadora da Embrapa Amazônia Oriental e coautora do artigo, além de chefe da equipe que lançou a primeira cultivar de açaí em 2005, ilustra o impacto do novo conhecimento ao relatar a cronologia daquela pesquisa. Segundo ela, foram necessários 24 anos de trabalho de campo para desenvolver a primeira cultivar. Se os dados genômicos atuais estivessem disponíveis naquela época, o processo de desenvolvimento poderia ter sido reduzido em até três vezes.
“Acho que levaria de oito a dez anos, no máximo. Quando se tem informações confiáveis sobre o genoma de uma espécie, grande parte do trabalho de melhoramento genético pode ser feito em laboratório. Fica muito mais fácil”, diz ela. Os dados das avaliações de campo de diferentes variedades de açaí podem ser correlacionados com informações das equipes de biologia molecular, genética e bioinformática.
Novas Rotas da Biotecnologia
Além de apoiar o melhoramento genético da palmeira açaí, o professor Rafael Baraúna, do Instituto de Ciências Biológicas da UFPA e um dos autores do artigo, destaca que o sequenciamento do genoma do açaí também pode servir de base para duas áreas de estudo. A primeira envolve a geração de informações para melhor compreender a biologia da planta por meio de um futuro banco de dados público, criado para apoiar a pesquisa de outros cientistas da região.
Em segundo lugar, no campo da pesquisa aplicada, o mapeamento genômico pode contribuir para a produção de moléculas de interesse para as indústrias farmacêutica ou cosmética. Após a identificação dos genes responsáveis por essas moléculas no açaí, como pigmentos naturais e antioxidantes, novas pesquisas podem utilizar técnicas de engenharia biológica para induzir microrganismos, como bactérias ou leveduras, a produzir esses compostos em larga escala em laboratório. Os pesquisadores se referem a esse processo como a criação de rotas biotecnológicas.
“Dessa forma, reduzimos a exploração das plantas no campo e aumentamos a produção dessas substâncias em um ambiente controlado, o laboratório. É uma maneira mais sustentável de se chegar a esse produto de interesse para a indústria”, conclui Baraúna.
Quatro décadas de melhoramento genético e aprimoramento do açaí
A Amazônia abriga duas espécies comercialmente viáveis da planta: o açaí de tronco único ( Euterpe precatoria Mart.), predominante nos estados do Amazonas, Acre, Rondônia e Roraima; e o açaí de touceira ( Euterpe oleracea Mart.), nativo do Pará, Amapá e Maranhão, de cuja base brotam vários troncos e que hoje responde pela maior parte da produção nacional.
O trabalho de melhoramento genético da Embrapa começou na década de 1990, com foco no açaí em touceira, e resultou no lançamento de duas variedades adaptadas ao cultivo em terra seca. Essa foi uma mudança significativa, já que a palmeira é nativa de florestas de várzea, ou seja, áreas que são temporariamente inundadas.
A primeira delas, ‘ BRS Pará ‘, foi lançada em 2005 com foco no aumento da produtividade. Em 2019, a Embrapa lançou a variedade ‘BRS Pai d’Égua ‘, que, além da alta produtividade, oferecia a vantagem exclusiva de uma distribuição equilibrada da colheita ao longo do ano quando irrigada, minimizando assim a escassez de frutos durante a entressafra no Pará.
Atualmente, o projeto Melhoraçaí – Fase III prossegue com as pesquisas de açaí de touceira e também busca selecionar genótipos (plantas com características genéticas superiores) da espécie Euterpe precatoria Mart. (açaí-solteiro) para abastecer o mercado de polpa nos estados do Acre e Roraima.
Texto: Embrapa
Fotos: Ronaldo Rosa e Vinícius Braga
