Uma das grandes dificuldades no melhoramento genético é a identificação e avaliação, em escala molecular, de potenciais alvos. Como definir ou chegar até eles, é o início da existência ou não de variabilidade genética para o caráter, e na identificação dos materiais mais informativos, em bancos de germoplasma devidamente caracterizados.

Daí, a importância desses bancos para o futuro do melhoramento. Várias tecnologias estão disponíveis para estudos da expressão diferenciada de genes, das quais os microarranjos e seus famosos chips despertam as maiores atenções. Não nos cabe aqui detalhar as metodologias, mas todas apresentam vantagens e limitações, sejam de natureza tecnológica, pessoal ou de custos.

Uma que nos parece bastante promissora é a tecnologia SuperSAGE1, que é uma técnica aperfeiçoada da SAGE2 (Serial Analysis of Gene Expression ou Análise Serial da Expressão Gênica), que possibilita uma melhor anotação das seqüências obtidas (tags), em relação à técnica original, conservando o caráter quantitativo, pelas contagens das tags.

A melhor anotação tag - gene dá-se em decorrência do maior tamanho das tags (26 contra 14 pares de bases), permitindo alinhamentos mais informativos, via bioinformática, ao comparar-se as tags com seqüências depositadas em bancos, como o Sucest (Genoma Expresso da Cana-de-açúcar) ou mesmo totalmente públicos, como o Genbank (NCBI; www.ncbi.nlm.nih.gov).

As tags expressas de modo diferencial, por exemplo, em genótipos tolerantes ou sensíveis para determinado estresse, seja físico (seca, salinidade, etc) ou biológico (doenças, pragas, etc), em condição de estresse, podem ser alvos potenciais para o melhoramento. Mas, como identificar essa tag interessante para o melhoramento, em detrimento de milhares de outras geradas, a partir de uma mesma amostra?

Isso é possível, observando-se as variações nas contagens dessa tag em diferentes amostras, que podem ser variedades contrastantes para o caráter, por exemplo. Se essa variação for estatisticamente significativa, a tag é diferencialmente expressa, ou seja, muito mais ou muito menos cópias (transcritos do gene) presentes em diferentes situações amostradas (diferentes indivíduos, tecidos, tempos sob estresse, etc).

Assim, mesmo transcritos raros podem ser identificados, o que constitui outra vantagem da técnica. Com a aplicação de metodologias apropriadas e disponíveis, seqüências completas, que contêm a tag em questão, podem ser determinadas nas diferentes amostras. Se estas seqüências completas forem diferentes, podemos ter transcritos variantes, resultantes de processamentos alternativos, e sondas específicas poderiam ser desenhadas.

Por exemplo, o grupo dos doutores Günter Kahl (Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main) e Peter Winter (empresa GenXPro GmbH, em Frankfurt, Alemanha), co-desenvolvedores da tecnologia SuperSAGE, com os quais o grupo da UF-PE mantém colaboração em cinco projetos, dentre eles estudos em cana, sob estresse hídrico e salino, desenvolveram sonda Taqman e primers específicos para PCR em tempo real, a partir de três variantes de processamento alternativo em grão-de-bico (comunicação pessoal).

Essas variantes foram mais expressas em material tolerante à seca, sob estresse hídrico, o que seria por si só interessante. As mesmas variantes foram também mais expressas em material tolerante à salinidade (NaCl), do que em sensível. Isto é, de certa forma, esperado, pois várias vias de respostas nas plantas são comuns aos dois estresses.

Mas, o mais interessante: os resultados obtidos foram os mesmos sob condições normais (sem aplicação do estresse estudado). Isso facilitará o uso de um futuro sistema a ser desenvolvido a partir desses resultados, para a seleção de genótipos tolerantes, pois não haverá necessidade dos indivíduos estarem sob estresse, dispensando a instalação de mais um ensaio em condições controladas.

Além disso, o uso dessas sondas seria mais acessível à maioria dos melhoristas e das condições reinantes em nossos laboratórios, do que a alternativa de desenvolvimento e uso de chips genéticos. Em resumo, as variantes foram:

1. mais expressas em variedade tolerante à seca, sob condição de déficit hídrico;
2. mais expressas em variedade tolerante à salinidade e menos expressa em sensível à salinidade, ambas sob estresse salino, e
3. mais expressas em variedade tolerante à salinidade, em relação a sensível, em condições normais. Esses transcritos são, certamente, alvos para o melhoramento e exemplificam bem o tópico proposto.

Resultados como estes são esperados em nossos projetos com cana-de-açúcar, que conta também com parceiros do tipo CTC, Embrapa Agrobiologia, Sindalcool, entre outros. No futuro, padrões de transcrição loco-específico de transcritos alvos em populações segregantes permitirão o mapeamento genético dos locos alvos, bem como o mapeamento de eQTLs (locos expressos associados a caracteres quantitativos), e a regulação gênica desses alvos permitirá, conforme o interesse, a over-expressão ou mesmo no silenciamento gênico dos alvos, em materiais elite do melhoramento. Deste modo, ferramentas biotecnológicas como estas poderão auxiliar o melhoramento genético, gerando materiais mais específicos para as necessidades dos produtores, e em menor tempo.