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Programa Genoma do Estado do Paraná - GenoPar
Projeto: Genoma estrutural e funcional da bactéria fixadora de nitrogênio endofítica Herbaspirillum seropedicae.
Genoma estrutural e funcional da bactéria fixadora de nitrogênio endofítica .
Coordenador: Fábio de Oliveira Pedrosa – UFPR
: Fábio de Oliveira Pedrosa – UFPR
Resumo:
Este projeto teve por objetivo determinar o genoma estrutural e funcional da bactéria fixadora de nitrogênio, endofítica e promotora do crescimento vegetal, Herbaspirillum seropedicae, estirpe Z78.
H. seropedicae é uma bactéria promotora de crescimento vegetal, encontrada colonizando o interior de plantas de grande importância econômica para a agricultura brasileira como arroz, cana de açúcar, milho e trigo. H. seropedicae é capaz de produzir amônia a partir do nitrogênio da atmosfera e também fito-hormônios que são secretados para o meio externo estimulando o desenvolvimento da planta. Estudos de inoculação têm mostrado que o H. seropedicae é capaz promover aumentos na taxa de crescimento vegetal e na produtividade de grãos em até 30%. Por isto, esta bactéria tem grande potencial como biofertilizante nitrogenado. Além disto, H. seropedicae tem a capacidade de sintetizar plásticos biodegradáveis.
Para o desenvolvimento deste projeto foi estabelecida uma rede de laboratórios com competência em Biologia Molecular e Genômica, denominada GENOPAR, financiada pelo Fundo Paraná de Ciência e Tecnologia da SETI e pelo CNPq/PADCT/MCT.
Os estudos da Rede visam, também, a determinação do proteoma de referência e diferencial do H. seropedicae e a construção de estirpes mais eficientes para uso na agricultura. Os autores do projeto estimam que o uso destes organismos na agricultura brasileira possibilitaria a economia anual de aproximadamente 840 milhões de reais em fertilizantes nitrogenados.
Resultados obtidos:
O seqüenciamento do genoma do H. seropedicae foi concluído em 16 de dezembro de 2004, de forma que a meta proposta foi cumprida.
Foram produzidas cerca de 125.000 seqüências, utilizadas para a montagem do genoma desta bactéria que tem cerca de 5079 genes identificados e anotados. Vários genes de interesse biotecnológico e passíveis de patenteamento foram identificados tais como genes para sintetases de peptídeos não-ribossomais, lipases, proteases, policetídeos sintases, nitrilases, asparaginases e de biossíntese de plásticos biodegradáveis. Um trabalho descrevendo o genoma de H. seropedicae esta em preparação.
Paralelamente, está sendo determinado o proteoma de H. seropedicae utilizando-se as informações da seqüência genômica, eletroforese bidimensional e identificação por espectrometria de massa tipo Maldi-ToF. Até o momento aproximadamente 250 proteinas foram identificadas. Um trabalho descrevendo o proteoma de H. seropedicae será submetido a revista cientifica Proteomics.
Durante o desenvolvimento do GENOPAR cerca de 150 pessoas foram treinadas em Biologia Molecular e Genômica nos diversos grupos. A infra-estrutura montada pelo Programa permitiu a inserção das principais Universidades Paranaenses no cenário da pesquisa de ponta em Biologia Molecular, Genômica e Proteômica. Por isto, entre os pontos positivos observados destaca-se a grande motivação dos grupos, os impactos gerados nas instituições envolvidas e a efetiva vontade política do Estado em apoiar o projeto.
Perspectivas:
O Programa GENOPAR forneceu as bases para formação da Rede Proteoma do Paraná – PROTEOPAR – que esta desenvolvendo o projeto ANÁLISE PROTEÔMICA DO ESTRESSE HÍDRICO EM CAFEEIRO apoiado pela Fundação Araucária e Finep/MCT.
Os resultados destes projetos deverão ter grande impacto no desenvolvimento da agricultura paranaense e brasileira.
Entidades participantes:
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