Milho como modelo

Para Nicholas Carpita, da Universidade de Purdue, nos Estados Unidos, milho pode ser modelo útil para estudo das paredes celulares de plantas como a cana-de-açúcar – conhecimento central para viabilizar etanol de celulose

Por Fábio de Castro

Agência FAPESP – Mais estudado do que a cana-de-açúcar e próximo dela no aspecto evolutivo, o milho pode fornecer um modelo útil para o estudo das paredes celulares de gramíneas empregadas na produção de biocombustíveis, segundo Nicholas Carpita, professor de botânica e biologia das plantas na Universidade de Purdue, em Indiana, Estados Unidos.

O conhecimento sobre as paredes celulares é considerado fundamental para viabilizar o etanol de celulose, visto como o grande salto tecnológico para os biocombustíveis do futuro. Por videoconferência, Carpita apresentou, nesta quarta-feira (10/9), a palestra “Milho como um modelo genético para o melhoramento de gramíneas para bioenergia”, durante o 1º Simpósio sobre Etanol de Celulose, na sede da FAPESP.

De acordo com Carpita, que colabora com pesquisadores envolvidos com o Programa FAPESP de Pesquisa em Bioenergia (BIOEN), os genes relacionados com a parede celular compõem cerca de 10% do genoma da planta, correspondendo a cerca de 2,5 mil dos 25 mil genes do milho.

“Uma compreensão mais profunda da síntese, deposição e hidrólise de paredes celulares é crucial para se ter o controle genético de traços que contribuem para o rendimento e a qualidade da biomassa. Acreditamos que o milho é um modelo importante para a descoberta de genes relacionados a esse rendimento”, disse.

O cientista afirmou que a arquitetura das paredes celulares tem um papel central na regulação do crescimento celular das plantas e na diferenciação em tipos específicos de células. “Controlar a quantidade, a composição e a estrutura das paredes celulares em diferentes tipos de células terá impacto tanto na quantidade como no rendimento de açúcares fermentáveis a partir da biomassa voltada para produção de biocombustíveis.”

A resistência da biomassa da planta à degradação, segundo Carpita, varia em relação à maneira como os polímeros se entrecruzam e se agregam nas paredes celulares. “Novas tecnologias de imageamento fornecem oportunidade para estudar essas estruturas em seu estado natural. Se as paredes celulares são eficientes para destruir enzimaticamente e liberar açúcares fermentáveis, então precisamos de uma compreensão detalhada sobre sua organização estrutural”, disse.

Por ser geneticamente mais simples do que a cana-de-açúcar, de acordo com Carpita, o milho pode ser um bom modelo para o estudo das paredes celulares. Apesar disso, os resultados dos estudos não podem ser transpostos automaticamente para a cana.

“Nenhum modelo pode acomodar todas as variações celulares possíveis. Ainda assim o milho é um bom modelo, pois sua grande diversidade genética permite que se faça uma seleção dos traços de interesse mais importantes”, apontou.

Para dar uma idéia da diversidade genética do milho, Carpita comparou-a à de outras espécies. A variação genética entre todos os seres humanos não chega a 0,1%. A variação entre humanos e chimpanzés fica entre 1,23% e 1,34%. “Enquanto isso, a diversidade genética entre os tipos de milho chega a 1,9%”, disse.

Carpita concluiu destacando que as pesquisas genéticas e genômicas com o milho, e também com o sorgo, podem contribuir para identificação de genes que tenham influência na quantidade e qualidade de biomassa. “Esses resultados podem ser transponíveis para outras gramíneas voltadas para bioenergia, como a cana-de-açúcar.”