Universidade Federal do Rio de Janeiro
          

Genômica funcional e Biotecnologia de plantas


     Com o advento da genômica um volume imenso de informação foi gerado pelo seqüenciamento de dezenas de genomas de eucariotes e procariontes assim como de bibliotecas de etiquetas de seqüências expressas (ESTs – Expressed Sequencing Tags). Apesar de extremamente importante, essa informação não permite entender como estes genes desempenham as suas funções nos organismos estudados. Essa necessidade suscitou o advento da genômica funcional, cujo principal objetivo é a caracterização funcional da informação gerada pela genômica estrutural.
Arabidopsis thaliana Arabidopsis thaliana
Arabidopsis thaliana
     Para plantas isso não foi diferente, o genoma da primeira planta a ser totalmente seqüenciado foi a da Arabidopsis thaliana em 2001. Em seguida foi seqüenciado o do Arroz (Oriza sativa) e outros genomas estão em fase final de conclusão. Além do seqüenciamento completo de genomas, tem sido muito comum entre espécies vegetais, devido ao tamanho do genoma quando comparado a outros organismos de interesse, o seqüenciamento de ESTs. Centenas de projetos de seqüenciamento de ESTs foram e estão sendo desenvolvidos para plantas. O Brasil vem se destacando nessa área e já realizou uma extensa caracterização de ESTs em três espécies de importância econômica: A cana-de-açúcar (Saccharum officinarum), o eucalipto (Eucalyptus ssp) e o Café (Coffea ssp).
     O desenvolvimento destes projetos está diretamente relacionado com a importância que a agricultura vem assumindo no contexto econômico do Brasil nos últimos anos. As características climáticas favoráveis, uma extensa fronteira agrícola e uma forte base tecnológica indicam que o Brasil consolidará o seu papel de destaque mundial na agricultura como grande centro fornecedor de alimentos e recursos renováveis. Dentre as áreas promissoras na agricultura que serão responsáveis por um salto de produtividade está a utilização de variedades transgênicas. O desenvolvimento destas variedades só será possível com a caracterização funcional dos genes identificados nos projetos supracitados. Portanto, o genômica funcional é uma etapa fundamental para o emprego biotecnológico da informação gerada pela genômica estrutural.
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Café
Objetivos:
Nosso grupo vem desenvolvendo uma série de trabalhos na área de genômica funcional cujo objetivo é entender a função dos genes identificados pela genômica estrutural e utilizar essas informações com objetivos biotecnológicos. Dentre as técnicas utilizadas pelo nosso grupo neste trabalho estão a bioinformática para realização do data-mining de bancos de EST (Eucalipto e café), micro arranjos de DNA, PCR em tempo real, hibridização in situ, e expressão em sistemas heterólogos.
Eucalyptus flor Café
Estas ferramentas estão sendo utilizadas para compreender melhor duas áreas da biologia vegetal:
I - Desenvolvimento reprodutivo de plantas com ênfase no desenvolvimento de anteras
II – Mecanismos de tolerância ao estresse hídrico em plantas.
Além da genômica funcional, nosso grupo também vem desenvolvendo trabalhos na área do estudo da biodiversidade e filogenia de espécies arbóreas tropicais. Três projetos distintos vem sendo realizados nesta área e são detalhados no link abaixo:

III - Filogenia e biodiversidade de espécies tropicais