Recursos captados pelo Genpac possibilitaram a aquisição de novo sequenciador genético

 

A conservação dos recursos naturais e da biodiversidade das espécies do Cerrado é uma das atuais preocupações de pesquisadores do Centro-Oeste, diante das rápidas transformações climáticas e da intensa ocupação humana nessa região nos últimos anos. A afirmação de que as modificações no clima não afetariam a região dos trópicos perdeu credibilidade quando estudos recentes em países como o Brasil passaram a demonstrar a necessidade de se pensar estratégias para preservar a biodiversidade em biomas que sofreram grandes impactos, como é o caso do Cerrado.

Universidades e institutos de pesquisa da região Centro-Oeste têm desenvolvido, de forma integrada, pesquisas com o objetivo de investigar padrões e processos de biodiversidade do Cerrado e compreender as implicações na conservação e no manejo de populações da fauna e flora. A iniciativa faz parte da Rede de Genética Geográfica e Planejamento Regional para Conservação de Recursos Naturais do Cerrado (Genpac), formada no contexto da Rede Centro-Oeste de Pós-Graduação, Pesquisa e Inovação (Rede Pró-Centro-Oeste). A rede Genpac é coordenada pela UFG e integra 16 projetos de instituições participantes.

 

A partir de estudos da variabilidade genética de espécies representativas do Cerrado, pesquisadores se propõem a investigar a dinâmica evolutiva ao longo de milhares de anos para compreender a atual configuração e distribuição geográfica das espécies. A utilização de ferramentas da matemática computacional e da biologia molecular para integração de análises genéticas populacionais com padrões macroecológicos – características ecológicas padrão das espécies, analisadas em grandes escalas geográficas e evolutivas –, constitui uma das novidades nas abordagens para a construção de estratégias para compreensão da biodiversidade e conservação das espécies do Cerrado.

Alguns fatores são observados para explicar a perturbação na variabilidade genética, como o tipo de solo, no caso das plantas, mudanças climáticas e efeitos antrópicos, como a expansão da produção agrícola e a ocupação urbana.

 

Na Escola de Agronomia, o banco de germoplasma possui uma área de 5 hectares com espécies nativas do Cerrado

 

Novas perspectivas para a conservação 

“Uma coisa que nós já percebemos é que muitas das variações genéticas atuais são explicadas pelo modo como as espécies estavam distribuídas há 20 mil anos”, explicou o coordenador da rede Genpac e pró-reitor de Pós-Graduação da UFG, José Alexandre Felizola Diniz Filho. O coordenador ressaltou que as mudanças climáticas daquele período, que coincide com a glaciação da Terra, interferiram na configuração das espécies, que assumiram na atualidade uma nova distribuição no Cerrado.

Um dos projetos da rede Genpac, coordenado pela professora do Departamento de Ciências Biológicas da Regional Jataí, Levi Carina Terribile, tem por objetivo o desenvolvimento de modelos de nicho ecológico para entender a distribuição geográfica de diferentes animais e plantas do Cerrado, estudados nos diversos projetos da rede. Os modelos são pensados em relação às mudanças climáticas ocorridas no período glacial e na atualidade, com projeção ainda para cenários futuros.

Com essas informações, os pesquisadores pretendem identificar áreas mais adequadas à ocorrência das espécies na atualidade e prever a distribuição futura em locais mais propensos à sobrevivência diante das novas configurações climáticas. Além disso, serão avaliados os efeitos do clima nos padrões de diversidade das espécies.

Os resultados subsidiarão estratégias focadas na preservação de populações ameaçadas, como o planejamento de unidades de conservação. “As unidades de conservação que existem atualmente no Brasil não são totalmente eficientes para assegurar no futuro a preservação de áreas de estabilidade climática para as espécies do Cerrado em extinção”, avaliou a professora.
Mudanças do clima ameaçam espécies

Uma das conclusões prévias do projeto executado na Regional Jataí está relacionada à interferência climática na sobrevivência das espécies. “A maioria das espécies analisadas poderá sofrer perda de área de distribuição, aumentando o risco de extinção diante das mudanças climáticas previstas”, alertou Levi Carina Terribile.

Segundo José Alexandre Diniz Filho, grande parte das espécies do Cerrado não tem conseguido se adaptar às rápidas transformações do clima ocorridas nos últimos anos, o que tem provocado um deslocamento das populações para a região Sudeste. “O problema disso é que as espécies estão indo para a região onde o meio ambiente é mais perturbado devido à ocupação humana”, afirmou. A mudança na distribuição também acarreta na redução da variabilidade genética, como revela uma das pesquisas da rede relacionada ao pequizeiro.

 

O que é a coleção germoplasma?

Ferramenta importante na conservação das espécies vegetais, a coleção de germoplasma é uma unidade conservadora do material genético representativo da variabilidade genética de espécies que possam dar origem a novos exemplares dessa população. Desde 1996, a UFG possui, na Escola de Agronomia (EA), um banco de germoplasma de espécies frutíferas nativas do Cerrado, que apresentam potencial de utilização econômica. As pesquisas da rede Genpac têm atuado na complementação dessa coleção e pensa ainda na utilização dessa diversidade para o pré-melhoramento das espécies de plantas, visando o cultivo para a produção agrícola.

 

Mapeamento da diversidade genética

Entre as prioridades da rede está a disponibilização de informações genéticas, obtidas no sequenciamento de DNA e RNA das espécies, para estudos focados na biodiversidade do Cerrado. Para isso, um dos projetos da rede tem se dedicado ao desenvolvimento de marcadores moleculares específicos para animais, plantas e microrganismos aquáticos do Cerrado, ferramentas utilizadas para isolar determinadas sequências do DNA e estudar o comportamento genético das espécies em grande escala geográfica.

Coordenado pela professora e pesquisadora do Instituto de Ciências Biológicas (ICB), Mariana Pires de Campos Telles, o projeto Desenvolvimento de marcadores, genotipagem e caracterização genômica de espécies do Cerrado desenvolve um dos aspectos centrais das pesquisas ligadas à rede: a análise genética.

Os marcadores moleculares são utilizados para mapear a variabilidade genética e, com isso, compreender aspectos relacionados com os processos microevolutivos, tais como o fluxo gênico, a deriva genética e a seleção natural, atuando nas espécies. “Essas informações microevolutivas nos ajudam a direcionar políticas públicas ou estratégias de conservação mais eficientes na área de ocorrência natural das espécies, bem como podem direcionar coletas de material biológico para a criação de uma coleção de germoplasma”, destacou a pesquisadora.

Com os recursos do edital da rede Pró-Centro-Oeste, foi possível a aquisição de dois equipamentos para sequenciamento de DNA, um deles de segunda geração, com tecnologia capaz de gerar informações milhares de vezes maiores que o modelo clássico. Por meio da nanotecnologia, a plataforma permite fazer o sequenciamento do DNA de cada espécie coletada.

O material também é utilizado para estudar e caracterizar a estrutura do genoma dessas espécies. Segundo Mariana Telles, a caracterização dessas estruturas pode ser utilizada na identificação de moléculas do DNA de plantas nativas do Cerrado com potencial para o desenvolvimento de fármacos ou outras aplicações na biotecnologia.

 

“Representação dos efeitos das mudanças climáticas na distribuição de uma espécie do Cerrado. As mudanças climáticas resultantes das atividades do homem poderão acarretar consequências importantes para muitas espécies, como por exemplo, a redução das áreas de adequabilidade climática. No caso do pequizeiro Caryocar brasiliense (foto), os modelos de nicho indicam uma redução da adequabilidade climática na sua área de distribuição, bem como a mudança espacial das áreas mais importantes para a sua ocorrência no final do século XXI”.

* Modelo CCSM. Fonte: CMIP5 < http://cmip-pcmdi.llnl.gov/cmip5/ >
Variáveis Bioclimáticas: Bio1 - Temperatura média anual, Bio12 - Precipitação total anual, Bio14 - Precipitação no mês mais seco.
Foto: Detalhe flor do pequi. Autoria: Frederico A. G.

 

Divulgação das informações

O compartilhamento com outros pesquisadores das informações levantadas pelos projetos também integra as perspectivas da rede Genpac. Para isso, está prevista a disponibilização, em bancos de dados públicos, dos modelos de nicho ecológico e mapas de distribuição das espécies na atualidade e em cenários futuros e, ainda, dos marcadores moleculares das espécies estudadas. Outra proposta é a produção de manuais e cartilhas com recomendações sobre a conservação e a utilização dos recursos naturais.

 

Rede Genpac integra pesquisas de instituições do Centro-Oeste

Ao total, 70 pesquisadores, entre professores bolsistas do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), pesquisadores da graduação, pós-graduação e pós-doutorado de instituições de Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul e Distrito Federal, participam da rede Genpac. Os projetos desenvolvidos são nas áreas de macroecologia, filogeografia e genética das populações. Participam da rede a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) e as Universidades de Brasília (UnB), Católica de Brasília (UCB), Estadual de Goiás (UEG), Estadual do Mato Grosso (UNEMAT), Federal de Goiás (UFG), Federal do Mato Grosso (UFMT), Federal do Mato Grosso do Sul (UFMS) e a Pontifícia Católica de Goiás (PUC-GO).

A UFG integra o quadro na coordenação de sete projetos. Cerca de R$ 4 milhões foram destinados para o desenvolvimento de todas as pesquisas, recursos oriundos do CNPq e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás (Fapeg), por meio do edital da Rede Pró-Centro-Oeste.

 

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