Tecnologia Científica

Estudo do tomate revela genes suculentos
No estudo genômico de 100 variedades de tomate, os cientistas descobriram mais de 230.000 variações de DNA que podem ser manipuladas para afetar o tamanho, o sabor e a capacidade de colheita dos tomates
Por Chanapa Tantibanchachai - 19/06/2020

Getty Image

Quando o rapper vencedor do Grammy, Kendrick Lamar, disse: "Tenho riquezas construídas no meu DNA", ele quase certamente não estava falando sobre o humilde tomate. Mas um novo estudo que revela mais de 230.000 diferenças de DNA em 100 variedades de tomate, o que permitirá que criadores e cientistas projetem plantas maiores, mais suculentas e mais rentáveis, prova que esse alimento básico também possui riqueza em seu DNA.

"A grande maioria das diferenças de DNA que descobrimos é completamente nova", diz Michael Schatz , professor associado de ciência da computação e biologia da Universidade Johns Hopkins e co-autor correspondente do estudo, publicado hoje online na Cell .

Uma das maiores culturas comerciais de frutas do mundo, o tomate compõe uma indústria global de US $ 190 bilhões que depende de identificar qual diferença em larga escala entre genomas, ou variantes estruturais, é responsável pela variedade de formas, cores e sabores do tomate que vemos. na loja.

"PEGAMOS PROCESSOS QUE COSTUMAVAM LEVAR CENTENAS, OU, EM ALGUNS CASOS, ATÉ MILHARES, DE ANOS, E OS EXECUTAMOS MUITO RAPIDAMENTE".

Michael Schatz

Distinto Professor Associado da Bloomberg de ciência da computação e biologia
As tecnologias anteriores, no entanto, não permitiam aos cientistas ler grandes porções de um genoma, permitindo apenas a leitura de pequenos bits de cada vez.

"Como um grande quebra-cabeça com centenas de milhões de peças pequenas, talvez você consiga montar os cantos, mas não o grande céu azul", diz Schatz. "A nova tecnologia usada neste estudo nos permitiu ampliar e obter peças maiores e mais claras do quebra-cabeça".

Usando a nova tecnologia e software de sequenciamento de DNA, Schatz e mais de 30 colaboradores de todo o mundo em um autoproclamado "consórcio de tomate" foram capazes de sequenciar e comparar os genomas de 100 tipos diferentes de tomate. Ao fazer isso, eles encontraram mais de 230.000 variantes estruturais.

A partir daí, a equipe se aprofundou em experimentos genéticos detalhados para entender como algumas dessas variantes afetam as características do tomate. Em um experimento, eles descobriram que a duplicação de um gene específico faz com que o tomate de uma planta seja cerca de 20% maior. Em seguida, eles descobriram um gene que contribui para um sabor defumado em alguns tomates. E em um terceiro conjunto de experimentos, os pesquisadores descobriram uma interação complexa envolvendo quatro variantes estruturais que podem atenuar uma troca potencial entre um recurso que simplifica a colheita do tomate e outro que reduz a produtividade.

A escala de sua investigação nunca foi alcançada em nenhuma outra safra, diz o professor do Cold Spring Harbor Laboratory e o investigador do Instituto Médico Howard Hughes Zachary Lippman, que co-liderou o projeto.

"Acho que estabelece as bases para o que outras culturas e pessoas que trabalham nessas culturas devem pensar", diz Lippman. "Todas as colheitas são baseadas em mutações. Tudo o que comemos é baseado em mutações e até agora tem sido um processo bastante lento para identificar e avaliar a importância dessas mutações."

Schatz acrescenta: "Pegamos processos que costumavam levar centenas ou, em alguns casos, até milhares de anos, e os realizamos muito rapidamente. A partir daqui, podemos aplicar nosso entendimento da genética para dominar rapidamente algumas das espécies relacionadas. para tomates e criar novas culturas para alimentar o mundo. "

 

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