Pesquisadores da Amazônia sequenciam, pela primeira vez, o genoma do açaí

Cientistas da Amazônia sequenciaram pela primeira vez o genoma do açaí (Euterpe oleracea Mart.), uma palmeira que produz um dos frutos mais representativos da bioeconomia da Região Norte. A descoberta permitirá agilizar o melhoramento genético do açaizeiro ao identificar os genes responsáveis por atributos desejáveis, como elevada produtividade, maior teor de antocianinas (pigmentos naturais da planta) e resistência a enfermidades. Além disso, o conhecimento do genoma do açaí amplia a compreensão sobre as diferentes colorações dos frutos e abre caminho para o desenvolvimento de novos produtos a partir da identificação dos genes relacionados a moléculas de interesse, como corantes naturais e antioxidantes.

O trabalho é resultado da parceria entre pesquisadores da Universidade Federal do Pará (UFPA) e da Embrapa Amazônia Oriental (PA) e teve seus resultados publicados no artigo The genome sequence of the açaí berry (Euterpe oleracea Mart.) and RNA-Seq analysis of the fruit ripening, da revista científica Genome.

A pesquisa começou pela seleção de amostras de açaizeiro no banco genético da Embrapa Amazônia Oriental. O centro de pesquisa forneceu amostras da cultivar BRS Pai d’Égua para o sequenciamento do DNA, bem como frutos em diferentes fases de desenvolvimento de uma variedade de açaizeiro que produz frutos roxos e de outra que produz frutos verdes, popularmente conhecido como “açaí branco”. Já ao Laboratório de Engenharia Biológica (EngBio), da UFPA, coube extração e o sequenciamento do DNA das amostras e a montagem do genoma com recursos de bioinformática. O EngBio é um laboratório residente do Parque de Ciência e Tecnologia Guamá, em Belém (PA).

A comparação entre as amostras de açaí roxo e branco revelou aos pesquisadores que a coloração mais comum se deve à ativação de uma enzima específica, responsável pela síntese de antocianinas. A variedade branca, por sua vez, apresenta uma inibição generalizada dos genes que iniciam esse processo de coloração. A pesquisadora Elisa Moura, da Embrapa Amazônia Oriental e uma das autoras do artigo, avalia que essas informações sobre a genética da planta podem agilizar o trabalho de campo. “Com o sequenciamento, podemos identificar regiões do genoma que funcionem como marcadores para evitar a espera de cerca de seis anos até que tenhamos informações sobre produção de antocianinas e produtividade”, afirma.

Segundo Moura, o conhecimento do genoma do açaí é um importante ponto de partida para identificar os genes relacionados a características desejáveis da planta, por meio de marcadores genéticos. Ela pontua que, embora não exista ainda uma enfermidade que seja um problema grave para a produção de açaí, se vier a ocorrer alguma, a informação do sequenciamento do genoma já será um passo importante para identificar os genes relacionados à resistência a uma doença.

Outro avanço importante no mapeamento genômico é a busca por variedades de açaí mais aptas ao cultivo em terra firme. Como a palmeira é nativa das florestas de várzea, áreas parcialmente alagáveis, desenvolver essa adaptação do açaizeiro a um ambiente com menos água tem sido um dos grandes focos dos estudos da Embrapa.

A também pesquisadora da Embrapa Amazônia Oriental Maria do Socorro Padilha, outra autora do artigo e responsável pela equipe que lançou a primeira cultivar de açaí, em 2005, exemplifica o impacto do novo conhecimento recordando a linha do tempo daquela pesquisa. De acordo com ela, foram necessários 24 anos de trabalho em campo para alcançar aquela primeira cultivar. Se os dados genômicos atuais estivessem disponíveis naquela época, o desenvolvimento poderia ter sido reduzido em até três vezes.

“Creio que levaria uns oito a dez anos, no máximo. Quando você tem informações consistentes do genoma da espécie, boa parte do trabalho de seleção pode ser feito dentro do laboratório. Torna-se muito mais fácil”, afirma. Os dados das avaliações das diferentes palmeiras de açaí em campo poderão ser relacionados com as informações das equipes de biologia molecular, genética e bioinformática.

Novas rotas biotecnológicas – Além de apoiar o melhoramento genético do açaizeiro, o professor Rafael Baraúna, do Instituto de Ciências Biológicas da UFPA e um dos autores do artigo, aponta que o sequenciamento do genoma do açaí também serve de base para dois campos de estudos. O primeiro está relacionado à geração de informações para o entendimento da biologia da planta, criando uma base de dados que se tornará pública para ajudar os estudos de outros pesquisadores da região.

Já no âmbito da pesquisa aplicada, o mapeamento do genoma pode contribuir para a produção de moléculas de interesse da indústria farmacêutica ou cosmética. Ao identificar os genes responsáveis por essas moléculas no açaí, como corantes naturais e antioxidantes, novas pesquisas podem utilizar técnicas de engenharia biológica para levar microrganismos, como bactérias ou leveduras, a produzir esses compostos em larga escala em laboratório. Esse processo é chamado pelos pesquisadores de criação de rotas biotecnológicas.

“Dessa forma, nós diminuímos a exploração da planta no campo e aumentamos a produção dessas substâncias dentro de um ambiente controlado, o laboratório. É uma maneira mais sustentável de alcançar aquele produto de interesse da indústria”, conclui Baraúna.

A pesquisa contou com o financiamento da Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas (Fapespa) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Além dos pesquisadores citados acima, também assinam o artigo: Maria Silvanira Ribeiro Barbosa, Sávio de Souza Costa, Davi Josué Marcon, Adan Rodrigues de Oliveira, Lucas da Silva e Silva, Maria Paula Cruz Schneider, Juarez Antônio Simões Quaresma, Diego Assis das Graças, Adonney Allan de Oliveira Veras, Simone de Miranda Rodrigues e Artur Silva.

Quatro décadas de melhoramento genético do açaí – Com viabilidade comercial, a Amazônia abriga duas espécies do fruto: o açaí-solteiro (Euterpe precatoria Mart.), que predomina no Amazonas, Acre, Rondônia e Roraima; e o açaí de touceira (Euterpe oleracea Mart.), nativa do Pará, Amapá e Maranhão, e hoje responsável pela maior parte da produção nacional.

O trabalho de melhoramento genético da Embrapa começou na década de 1990 com foco no açaí de touceira, resultando no lançamento de duas cultivares adaptadas para o cultivo em terra firme. Essa foi uma mudança importante, pois a palmeira é nativa de áreas de florestas de várzea, ou seja, temporariamente alagadas.

A primeira delas, a BRS Pará, foi lançada em 2005 com foco no aumento de produtividade. Já em 2019, a Embrapa lançou a BRS Pai d’Égua que, além do rendimento, trouxe como diferencial a distribuição equilibrada da colheita ao longo do ano quando irrigada, como forma de minimizar a escassez do fruto no período de 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.