Você está em: Página Inicial > Comunicação > Arquivo de Notícias > Pesquisa revela 20% das proteínas de bactéria da cana-de-açúcar

Publicado em: 10/04/2008

Pesquisa revela 20% das proteínas de bactéria da cana-de-açúcar

Roni Filgueiras

Lewy Moraes

Estudo identifica proteínas  presentes na cana-de-açúcar

Em artigo publicado em dezembro no Proteomics Journal (www.proteomics-journal.com), uma das mais importantes publicações da área no mundo, a Rede Proteômica do Rio de Janeiro (Proteoma-Rio), criada pela FAPERJ na década passada, anuncia um importante passo para desvendar o mecanismo da Gluconacetobacter diazotrophicus, uma bactéria encontrada normalmente na cana-de-açúcar, e que agrega nitrogênio, capaz de promover o crescimento de plantas. A pesquisa, coordenada pelo biofísico Paulo Bisch, professor do Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), revela a descoberta da primeira leva de proteínas da G. diazotrophicus.

Ao todo foram identificadas 583 proteínas. “No genoma da bactéria estão previstos cerca de três mil genes e neste proteoma (o conjunto das proteínas produzidas por uma célula) conseguimos identificar o equivalente a 20% das proteínas.” A partir daí, segue-se para a terceira etapa para o conhecimento desse microorganismo e de seu uso em biotecnologia. “Vai se pesquisar quais são os elementos-chave da associação da bactéria com a planta”. Com o avanço da nova tecnologia, o agronegócio fluminense poderá economizar até R$ 20 milhões ao ano.

Em dezembro de 2007, o Programa Genoma do Estado do Rio de Janeiro (RioGene) anunciou o seqüenciamento do DNA da G. diazotrophicus. Com o término do seqüenciamento do genoma (o código genético de um organismo contido no DNA, que codifica as cadeias de proteínas), começou a etapa seguinte da identificação da G. diazotrophicus. Este segundo passo é dado pela proteômica (a ciência que identifica o conjunto das proteínas produzidas por uma célula). “O genoma reconhece a seqüência das proteínas. É como ler o que contém o código genético”, explica Bisch. “Um pedaço codifica uma proteína, mas a genômica não sabe quem é essa proteína, quais são suas funções, como atua, qual seu papel. É como conhecer as palavras, mas não saber seu significado”. Esta função, a de ler as proteínas, é desempenhado pela proteômica.

Sessenta por cento das seqüências de proteínas do genoma da G. diazotrophicus conhece-se por similaridade, pois são parecidos aos que já existem. “Deciframos por aproximação, já os outros 40% não sabemos quem são e para o que servem”, diz Bisch. A dificuldade desta etapa reside no fato de que, ao contrário do genoma, que é passado de uma geração a outra, as proteínas são dependentes das condições em que o organismo está vivendo”, explica o pesquisador. “Isso torna mais complicado estudar o proteoma e saber quais as proteínas que são importantes num dado processo biológico”.

No caso específico da G. diazotrophicus, a tarefa é destrinchar como a bactéria fixa o nitrogênio (elemento essencial para o crescimento dos vegetais e presente no ar, numa proporção de 74%) na cana-de-açúcar. “Esta bactéria tem a capacidade de fixar nitrogênio. O problema aí é saber como acontece essa captura e como o nitrogênio se torna parte orgânica”. Normalmente, as plantas absorvem o nitrogênio do solo ou de adubos orgânicos colocados pelo homem nessas culturas. “A G. diazotrophicus usa a energia disponível do sol e transforma o nitrogênio em composto orgânico, mais fácil para a planta absorvê-lo”.

Uma forma de adubo natural, a bactéria não danifica as plantas. É uma associação vantajosa para ambos, a chamada simbiose. A G. diazotrophicus  é um organismo endofítico (que se desenvolve no interior dos tecidos de vegetais). Além da cana-de-açúcar, que é uma gramínea, a Gluconacetobacter diazotrophicus coloniza outras plantas, como o arroz, o café e a batata-doce; e leguminosas, como a soja. “O importante é saber quais são essas proteínas envolvidas no contato com a planta, assim poderemos estudar melhor essas proteínas e aprimorar o processo de interação da bactéria com a planta”, explica o biofísico.

Saber os mecanismos de simbiose de microorganismo e planta significa o pule de dez do agronegócio brasileiro, que ganhou visibilidade internacional com a pesquisa de novas fontes de energia, como o biodiesel. A economia com adubos artificiais vai possibilitar uma economia da ordem de R$ 15 a R$ 20 milhões ao ano para o estado do Rio, além de contribuir para a melhoria da qualidade da cana-de-açúcar. Essa tecnologia deverá ser aplicada nos próximos cinco anos, segundo previsões de Paulo Bisch.

A bactéria Gluconacetobacter diazotrophicus foi descoberta no fim dos anos 80, em Seropédica – município próximo à capital, onde está sediada a Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ) –, pela Embrapa Agrobiologia, uma das unidades de pesquisa de tema básico da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), vinculada ao Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. A partir daí, a FAPERJ iniciou, em 2002, um financiamento para o seqüenciamento e estudos proteômicos. Em 2002, foi inaugurada a Rede Proteômica do Rio de Janeiro, que agrega uma rede de instituições de pesquisa, que inclui a UFRJ, Fiocruz, Uerj, Uenf e UFRRJ. Além destas, a Rede Proteômica conta ainda com a colaboração da Unidade de Apoio em Espectrometria de Massa (Departamento de Física - PUC/RJ) e da Unidade de Apoio de Genômica Estrutural (Centro Nacional de Ressonância Magnética Nuclear de Macromoléculas - ICB/UFRJ).