{"id":1889,"date":"2022-02-15T11:43:55","date_gmt":"2022-02-15T14:43:55","guid":{"rendered":"https:\/\/cienciasbahia.org.br\/novo\/?p=1889"},"modified":"2022-08-04T11:44:56","modified_gmt":"2022-08-04T14:44:56","slug":"projeto-estuda-como-potencializar-o-crescimento-da-cana-de-acucar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cienciasbahia.org.br\/novo\/2022\/02\/15\/projeto-estuda-como-potencializar-o-crescimento-da-cana-de-acucar\/","title":{"rendered":"Projeto estuda como potencializar o crescimento da cana de a\u00e7\u00facar"},"content":{"rendered":"
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A ideia \u00e9 fazer com que a cana produza duas vezes ao ano, como ocorre com o milho.<\/p>\n<\/div>\n

Melhorar a produtividade da cana de a\u00e7\u00facar para aumentar a produ\u00e7\u00e3o de bioetanol. Esse \u00e9 o principal objetivo da pesquisa Avan\u00e7os para cana de a\u00e7\u00facar e novas fontes de bioenergia, projeto desenvolvido no \u00e2mbito do Centro de Pesquisa para Inova\u00e7\u00e3o em Gases de Efeito Estufa (RCGI), financiado pela Shell do Brasil e pela Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Pesquisa do Estado de S\u00e3o Paulo (Fapesp). \u201cA cana produz a\u00e7\u00facar apenas uma vez ao ano. Nossa ideia \u00e9 fazer com que isso aconte\u00e7a duas vezes ao ano, a exemplo do que ocorre com o milho que tem a safra principal e a chamada \u2018safrinha\u2019\u201d, afirma o coordenador da pesquisa, o membro titular da Academia Brasileira de Ci\u00eancias (ABC) Marcos Buckeridge<\/a>, diretor do Instituto Nacional de Ci\u00eancia e Tecnologia do Bioetanol (INCT), sediado no Instituto de Bioci\u00eancias da Universidade de S\u00e3o Paulo (IB-USP).<\/div>\n
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Atualmente, o INCT \u00e9 composto por 15 laborat\u00f3rios. Do projeto do RCGI participam alguns desses laborat\u00f3rios, sendo eles o Laborat\u00f3rio de Fisiologia Ecol\u00f3gica de Plantas (Lafieco), criado por Buckeridge em 2005, e o Laborat\u00f3rio de Biologia Celular de Plantas (Biocel), ambos situados no IB-USP, al\u00e9m do Laborat\u00f3rio de Gen\u00e9tica Molecular de Plantas, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), e o Centro de Energia Nuclear na Agricultura (Cena), no campus Piracicaba da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq-USP).<\/p>\n

\u201cO primeiro passo do trabalho ser\u00e1 sequenciar o genoma da cana de a\u00e7\u00facar em n\u00edvel cromoss\u00f4mico para assim termos o mapa de genes da planta\u201d, diz Buckeridge. \u201cO genoma \u00e9 dividido em cromossomos e os genes que coordenam fun\u00e7\u00f5es biol\u00f3gicas est\u00e3o espalhados entre eles. Para entender como o crescimento vegetal \u00e9 coordenado, \u00e9 necess\u00e1rio conhecer as posi\u00e7\u00f5es exatas de cada gene ativado durante o crescimento\u201d<\/p>\n

Trata-se de um grande desafio, segundo o pesquisador. \u201cAo contr\u00e1rio do ser humano que possui duas c\u00f3pias do genoma em cada c\u00e9lula ou mesmo do trigo com quatro c\u00f3pias em cada c\u00e9lula, o genoma da cana de a\u00e7\u00facar \u00e9 extremamente complexo por ter entre oito e 12 c\u00f3pias por c\u00e9lula. Isso acontece porque a cana de a\u00e7\u00facar \u00e9 um h\u00edbrido resultante de uma combina\u00e7\u00e3o de duas esp\u00e9cies de gram\u00edneas origin\u00e1rias da China. O h\u00edbrido, que chamamos de cana de a\u00e7\u00facar, vem sendo modificado geneticamente desde o s\u00e9culo XVI para se adaptar \u00e0s condi\u00e7\u00f5es do local de plantio. Ele \u00e9 praticamente um Frankenstein\u201d, brinca Buckeridge. \u201cA quest\u00e3o \u00e9 que isso complica o trabalho dos cientistas, j\u00e1 que \u00e9 dif\u00edcil descobrir qual genoma \u00e9 respons\u00e1vel por determinada fun\u00e7\u00e3o\u201d.<\/p>\n

No trabalho ser\u00e1 utilizado um sistema desenvolvido por um dos integrantes da equipe do projeto, Diego Ria\u00f1o-Pach\u00f3n, professor do Cena-USP. \u201cEle criou um modelo de tr\u00eas m\u00e9todos distintos que ser\u00e1 de grande valia para conseguirmos chegar ao sequenciamento do genoma da cana em n\u00edvel cromoss\u00f4mico\u201d, diz Buckeridge. \u201cA ideia desse modelo \u00e9 combinar estrat\u00e9gias de sequenciamentos cl\u00e1ssicos com uma moderna t\u00e9cnica de sequenciamento f\u00edsico (PacBio) que permite obter sequ\u00eancias de grandes fragmentos do DNA da cana. Dessa maneira, ser\u00e1 poss\u00edvel sobrepor entre si esses peda\u00e7os grandes do DNA e entender onde come\u00e7am e terminam os cromossomos. Al\u00e9m disso, as outras duas t\u00e9cnicas de sequenciamento poder\u00e3o ser sobrepostas e, em conjunto, as tr\u00eas t\u00e9cnicas dever\u00e3o prover uma precis\u00e3o in\u00e9dita do genoma da cana\u201d.<\/p>\n

De posse do mapeamento gen\u00e9tico da planta, o pr\u00f3ximo passo \u00e9 observar em conjunto os horm\u00f4nios e o sistema sensor de a\u00e7\u00facares da planta para conseguir entender de que forma acontece o crescimento da cana, bem como sua produ\u00e7\u00e3o de sacarose. \u201cGra\u00e7as a uma pesquisa realizada pelo Lafieco, em 2018, descobrimos que entre tr\u00eas e seis meses de vida a cana passa a ser uma grande armazenadora de a\u00e7\u00facar, sobretudo por causa de um conjunto de genes que s\u00e3o chamados de sistema sensor de a\u00e7\u00facares. \u00c9 durante esse per\u00edodo que o crescimento da planta dispara\u201d, conta Buckeridge. \u201cAgora queremos investigar mais a fundo esse processo para entender como ele acontece. Mas s\u00f3 vamos conseguir fazer isso se tamb\u00e9m observarmos os horm\u00f4nios, respons\u00e1veis pelo sistema de comunica\u00e7\u00e3o que informa a planta que est\u00e1 na hora de crescer. Essa etapa ser\u00e1 feita com a colabora\u00e7\u00e3o da professora Eny Floh, do Biocel-IB-USP\u201d.<\/p>\n

Para que essa an\u00e1lise seja poss\u00edvel, os pesquisadores v\u00e3o lan\u00e7ar m\u00e3o da CRISPR-Cas9, sigla para Conjunto de Repeti\u00e7\u00f5es Palindr\u00f4micas Regularmente Espa\u00e7adas, que funciona com uma prote\u00edna associada, a Cas. Trata-se de uma ferramenta de edi\u00e7\u00e3o de genomas desenvolvida pela microbiologista francesa Emmanuelle Charpentier e a bioqu\u00edmica norte-americana Jennifer Doudna, que gra\u00e7as ao feito venceram o Pr\u00eamio Nobel de Qu\u00edmica em 2020.\u00a0 \u201cN\u00e3o vamos desenvolver uma planta transg\u00eanica, porque a edi\u00e7\u00e3o elimina a necessidade de inserir genes estranhos \u00e0 cana de a\u00e7\u00facar. No caso, basta editar o DNA, em uma esp\u00e9cie de cut and paste de genes, para alterar regi\u00f5es selecionadas do genoma e assim reengenheirar o funcionamento da planta. Uma vez editado o DNA, passamos a selecionar os mutantes desejados que cres\u00e7am mais r\u00e1pido, acumulem mais a\u00e7\u00facares e\/ou\u00a0 amole\u00e7am as pr\u00f3prias paredes celulares para tornar a produ\u00e7\u00e3o da segunda gera\u00e7\u00e3o do bioetanol mais f\u00e1cil\u201d, explica Buckeridge.<\/p>\n

O aumento da produ\u00e7\u00e3o de a\u00e7\u00facar e tamb\u00e9m do volume de biomassa da cana (no caso, baga\u00e7o e palha) vai possibilitar produzir o chamado etanol de segunda gera\u00e7\u00e3o, entre outros produtos. \u201cEsse res\u00edduo pode ser fermentado e aumentar em at\u00e9 40% a produ\u00e7\u00e3o de etanol no pa\u00eds. Al\u00e9m disso, \u00e9 poss\u00edvel aproveitar pol\u00edmeros presentes nas fibras da cana de a\u00e7\u00facar, a exemplo do betaglucano, que pode ser utilizado em cosm\u00e9ticos antirrugas, como complemento alimentar e tamb\u00e9m pela ind\u00fastria farmac\u00eautica por ser um potente antidiab\u00e9tico\u201d, conta Buckeridge.<\/p>\n

Ao longo do projeto, os experimentos ser\u00e3o testados por meio de modelagem matem\u00e1tica. \u201cPor meio de c\u00e1lculos com base em dados cient\u00edficos confi\u00e1veis, a modelagem fisiol\u00f3gica acoplada aos dados ambientais utilizando intelig\u00eancia artificial dever\u00e1 permitir averiguar como nossos testes feitos em laborat\u00f3rio funcionariam em campo e tamb\u00e9m de que forma a cana de a\u00e7\u00facar vai se comportar em ambientes extremos, com estresse h\u00eddrico, aumento de temperatura e excesso de g\u00e1s carb\u00f4nico, por exemplo\u201d, esclarece Buckeridge.<\/p>\n

Novas mat\u00e9rias-primas \u2013 Al\u00e9m da cana de a\u00e7\u00facar, o projeto vai trabalhar com outras duas mat\u00e9rias-primas. Uma delas consiste nas lentilhas d\u00b4\u00e1gua (como a Lemna minor por exemplo), plantas aqu\u00e1ticas da fam\u00edlia das Araceae, a mesma dos l\u00edrios e pacov\u00e1s. \u201cAs lentilhas d\u00b4\u00e1gua s\u00e3o min\u00fasculas e crescem t\u00e3o r\u00e1pido quanto a cana. Podem ser usadas para produzir bioetanol, pois produzem biomassa em grande quantidade sem precisar de terra. Para completar, essas plantas combatem a polui\u00e7\u00e3o da \u00e1gua, podem ser usadas como complemento alimentar e produzem subst\u00e2ncias que t\u00eam potencial para serem utilizadas no desenvolvimento de medicamentos contra a Covid-19\u201d, prossegue Buckeridge.<\/p>\n

A equipe do projeto tamb\u00e9m vai estudar o res\u00edduo de soja. \u201cNo Brasil, ele \u00e9 produzido em maior quantidade do que o baga\u00e7o de cana. Nossa ideia \u00e9 descobrir novos usos para esse material. Estamos aprendendo r\u00e1pido sobre como a soja brasileira responde ao elevado di\u00f3xido carb\u00f4nico atmosf\u00e9rico combinado com estresse h\u00eddrico e alta temperatura\u201d, relata o pesquisador. \u201cJ\u00e1 sabemos que h\u00e1 mudan\u00e7as importantes na composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica. Para a soja, teremos que seguir um caminho similar ao da cana e aprender como a sua composi\u00e7\u00e3o ir\u00e1 mudar com as mudan\u00e7as clim\u00e1ticas globais de forma a aproveitar ao m\u00e1ximo esta biomassa de grande valor para o Brasil\u201d, conclui Buckeridge.<\/p>\n

Fonte: Academia Brasileira de Ci\u00eancias<\/p>\n

Research Centre for Greenhouse Gas Innovation (RCGI) ou Centro de Pesquisa para Inova\u00e7\u00e3o em Gases de Efeito Estufa<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

A ideia \u00e9 fazer com que a cana produza duas vezes ao ano, como ocorre com o milho. Melhorar a produtividade da cana de a\u00e7\u00facar para aumentar a produ\u00e7\u00e3o de bioetanol. Esse \u00e9 o principal objetivo da pesquisa Avan\u00e7os para cana de a\u00e7\u00facar e novas fontes de bioenergia, projeto desenvolvido no \u00e2mbito do Centro de […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1890,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_et_pb_use_builder":"","_et_pb_old_content":"","_et_gb_content_width":"","footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-1889","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-noticias"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/cienciasbahia.org.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1889","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/cienciasbahia.org.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/cienciasbahia.org.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciasbahia.org.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciasbahia.org.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1889"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/cienciasbahia.org.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1889\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1891,"href":"https:\/\/cienciasbahia.org.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1889\/revisions\/1891"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciasbahia.org.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1890"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/cienciasbahia.org.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1889"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciasbahia.org.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1889"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciasbahia.org.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1889"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}