Pesquisadores solucionam controvérsia genética de vegetação dos Campos Rupestres
Pesquisadores solucionam controvérsia genética de vegetação dos Campos Rupestres
Combinando técnicas inovadoras, estudo revela novos detalhes sobre a genética das velózias, fornecendo subsídios para sua conservação e aplicações biotecnológicas.
Pesquisadores do Centro de Genômica Aplicada às Mudanças Climáticas (GCCRC) – uma parceria entre a Embrapa, a Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) – determinaram, com precisão inédita, o número cromossômico das icônicas velózias dos Campos Rupestres – vegetações em áreas rochosas que ocorrem no Cerrado Mata Atlântica e Caatinga – solucionando uma incerteza genética que perdurava há décadas. O estudo foi publicado na revista Brazilian Journal of Botany.
Os Campos Rupestres são um dos ecossistemas mais biodiversos e ameaçados do Brasil, abrigando espécies altamente adaptadas a condições extremas. Entre elas, as espécies do gênero Vellozia se destacam por sua resistência à seca e solos pobres, tornando-as alvos de estudos moleculares para a compreensão dessas características. Esse conhecimento pode levar a inovações biotecnológicas para adaptação de culturas agrícolas aos impactos das mudanças climáticas.
Um mistério cromossômico
Desde a década de 80, pesquisadores tentam determinar o número básico de cromossomos das espécies de Vellozia, mas os resultados sempre foram controversos. Alguns estudos apontavam nove, oito e até sete pares cromossômicos, dependendo da espécie. Parte dessa confusão se deve ao fato de que alguns cromossomos eram considerados satélites – pequenas estruturas ligadas aos cromossomos principais, que poderiam ser interpretadas como partes acessórias e não como verdadeiros cromossomos.
Pesquisadores do GCCRC abordaram essa questão de uma maneira inovadora. Utilizando um anticorpo contra uma proteína do centrômero - região mais estreita dos cromossomos e importante para a divisão desses, conseguiram demonstrar que esses supostos satélites eram, na verdade, cromossomos reais. Isso trouxe uma nova perspectiva sobre a organização genômica do gênero e ajudou a resolver um debate de décadas.
“Se há centrômero, há um cromossomo. Essa abordagem confirmou que as espécies analisadas possuem nove pares cromossômicos”, afirma Guilherme Braz, especialista em citogenética e primeiro autor do estudo. Os resultados possibilitaram a determinação inequívoca do número de cromossomos em seis espécies de Vellozia, sendo que, para quatro delas, essa informação era inédita.
O desafio da contagem
Determinar o número exato de cromossomos de uma planta pode parecer simples, mas no caso das velózias, há um desafio técnico importante: é extremamente difícil obter células em metáfase, a fase da divisão celular em que os cromossomos estão mais visíveis em microscópios e prontos para serem contados. As velózias apresentam crescimento extremamente lento, o que limita a obtenção dessas células.
Para superar esse obstáculo, os pesquisadores se valeram de uma estratégia inovadora: por meio da aplicação de hormônios em sementes das espécies, geraram uma estrutura denominada calo, que apresenta uma taxa mais alta de divisão celular. Isso permitiu a obtenção de um número muito maior de células em metáfase, facilitando a contagem e confirmando os achados sobre o número de cromossomos do gênero.
“Combinamos a indução de divisão celular e a identificação de uma proteína do centrômero, permitindo uma contagem precisa. Esse método pode futuramente ser aplicado a outras espécies que igualmente têm cromossomos pequenos e baixo número de células em metáfase”, resume Ricardo Dante, pesquisador principal do GCCRC e da Embrapa Agricultura Digital, autor do trabalho.
Por que Isso Importa?
“A resolução desse mistério cromossômico não é apenas uma curiosidade acadêmica, ela tem implicações importantes para a evolução, conservação e genética das espécies de Vellozia”, afirma Isabel Gerhardt, pesquisadora principal do GCCRC e da Embrapa Agricultura Digital, autora do trabalho. “O número de cromossomos pode indicar eventos como poliploidia (duplicação do genoma), fusões ou quebras cromossômicas que influenciaram a adaptação dessas plantas ao ambiente extremo dos campos rupestres”, complementa a autora.
Além disso, conhecer o número correto de cromossomos auxilia na definição de espécies e linhagens evolutivas únicas, contribuindo para a preservação de populações ameaçadas. O estudo também pode ter aplicações biotecnológicas, pois compreender a organização genômica e investigar os genes envolvidos na resposta à seca das velózias pode inspirar estratégias agrícolas para minimizar os efeitos das mudanças climáticas.
Os pesquisadores do GCCRC mostraram que contar cromossomos pode ser um verdadeiro quebra-cabeça, mas, ao utilizar ferramentas modernas, conseguiram solucionar um mistério que persistia há décadas. Essa descoberta não apenas redefine o conhecimento sobre o gênero Vellozia, mas também contribui para a valorização da biodiversidade brasileira.
Os Campos Rupestres estão localizados em afloramentos rochosos nas regiões central e leste do Brasil. Apesar do ambiente hostil para o desenvolvimento de plantas, abriga quase 15% da diversidade vegetal brasileira, concentrando muitas espécies de ocorrência única nessa região. Além da necessidade de conservação, esse ecossistema apresenta potencial científico ainda pouco explorado. |
Saiba mais em:
Braz, G.T., Riboldi, L.B., Pinto, M.S. et al. Revisiting the cytogenetics of Vellozia Vand.: immunolocalization of KNL1 elucidates the chromosome number for the genus. Braz. J. Bot 48, 6 (2025). https://doi.org/10.1007/s40415-024-01064-1.
Paula Drummond de Castro
Centro de Pesquisa em Genômica para Mudanças Climáticas (GCCRC)
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Graziella Galinari (Colaboração)
Embrapa Agricultura Digital
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