CITOGENÉTICA – a história de “cromossomos” no programa de genética e melhoramento de plantas da UFLA

              Em Piracicaba, na ESALQ, no final da década de 70, eu fazia o mestrado sob orientação da Profa. Margarida Lopes Rodrigues de Aguiar Perecin, uma das mais conceituadas citogeneticistas no Brasil. Lá conheci o Prof. Magno, doutorando no mesmo programa de pós-graduação, e também os Profs. César e João Bosco. Por isso, posso dizer que a proximidade entre os setores de Genética e de Citologia, hoje Biologia Celular, vem de longa data. Eu e o Prof. Magno participávamos do mesmo grupo de estudo e, já naquela época, ele liderava e nos ensinava a estudar, a aprender. A amizade e a admiração pela pessoa e pelo profissional sério, competente e comprometido continuam até hoje. Foi ele que me convidou para conhecer a ESAL e, num único dia, conheci e fui contratada. Já em Lavras, iniciaram, além da relação e parceria profissional, a amizade com os Profs. César e João Bosco, os quais também admiro muito pela competência e dedicação. Nossas famílias tornaram-se amigas, companheiras na criação das crianças e nas reuniões dos finais de semana. Destaco também o excelente relacionamento pessoal e profissional com os demais membros do setor, os Profs. Elaine, João Cândido, José Airton e a Dra. Ângela (EMBRAPA).

             Como único membro do setor de Citologia, apesar de muito motivada para desenvolver pesquisas, as minhas tentativas não foram muito adiante devido ao grande número de aulas a serem ministradas para os cursos de graduação, que totalizavam entre 27 e 30 h semanais. Em 1986, foi aprovada a minha saída para cursar o doutorado na Universidade Federal do Paraná, o que coincidiu com o início do Programa de Pós-graduação em Genética e Melhoramento de Plantas. De início, as aulas de Citologia foram ministradas por professores do setor de Fisiologia e finalmente os professores do setor de Genética assumiram as aulas e, mais que isso, verificando a elevada carga horária, permitiram a redistribuição de uma vaga da Genética para o setor de Citologia, sendo contratada a Profa. Iara. Com ela dividi as aulas da graduação e o setor pôde oferecer a disciplina de Biologia Celular para a pós-graduação.

            A disciplina Citogenética integrou a matriz curricular do programa desde o início e foi, primeiramente, ministrada pelo Prof. Cesar. Eu assumi a disciplina em 1989, quando voltei do doutorado. A partir daí, as pesquisas em citogenética passaram a ser desenvolvidas com a colaboração dos pós-graduandos, contando sempre com a importante ajuda dos estudantes de iniciação científica. Nesse momento, a “pedra fundamental” para o desenvolvimento das pesquisas em citogenética do setor foi efetivamente lançada. Meu primeiro orientado foi o Fernando Ferreira Leão, em 1989, que deu continuidade à pesquisa que desenvolvi no doutorado com espécies tropicais do gênero Pinus. O Fernando era docente da Universidade Federal do Tocantins e voltou para o Programa para cursar o doutorado em 2006. Infelizmente, em 2014, ele faleceu em um acidente, deixando saudades e a admiração pela pessoa, pai e profissional dedicado.

         Outro marco para a Citogenética da UFLA foi a aquisição de um fotomicroscópio com sistema de epifluorescência, utilizado até hoje. As imagens eram fotografadas, os filmes de rolo revelados em papel fotográfico em uma câmara escura no próprio DBI, e dessa forma eram enviadas quando da submissão dos artigos. As pesquisas, nessa época, eram desenvolvidas em um único laboratório, utilizando técnicas convencionais, simples, na preparação de lâminas, como a maioria dos laboratórios de citogenética, mas que renderam trabalhos importantes e que contribuíram para a formação de muitos profissionais, hoje docentes e pesquisadores em muitas instituições no país.

         Desde o início da minha participação no programa, eu tinha três grandes objetivos: usar a citogenética como ferramenta para o melhoramento de plantas e, dessa forma, interagir com os melhoristas do programa e de outras instituições; a seleção de biólogos, para aumentar a interação entre profissionais com formação diversificada e gerar um ambiente mais plural e, portanto, mais enriquecedor para todos; e a realização de pesquisas com espécies nativas com ou sem potencial econômico, contribuindo com informações básicas para o conhecimento de espécies nacionais. À medida que o tempo passou, um quarto objetivo foi acrescentado aos anteriores, a utilização de técnicas de citogenética molecular, o que permitiria o maior detalhamento dos aspectos moleculares, estruturais e evolutivos dos cromossomos.

         A interação com os melhoristas iniciou com a parceria com o Prof. César, com um projeto que incluía o método alternativo de melhoramento de batata, usando a formação de gametas não reduzidos em cruzamentos interespecíficos. Também foram realizados trabalhos sobre mitose e meiose do feijoeiro, de viabilidade polínica e macho esterilidade em eucalipto em parceria com os Profs. Magno e João Bosco e com forrageiras, pimentas e palmeiras em parceria com unidades da Embrapa. O comportamento dos cromossomos do fungo Colletotrichum lindemuthianum, agente causador da antracnose no feijoeiro, e sua relação com o aumento da diversidade genética também foi motivo de pesquisas e continua até hoje sendo objeto de estudo da Profa. Elaine.

         O aumento do número de docentes do setor foi fundamental para que pudéssemos atingir esses objetivos. A Profa. Giovana iniciou trabalhos com espécies nativas e iniciou a implantação de técnicas de citogenética molecular, como as variações da Hibridização in situ, hoje utilizada rotineiramente no laboratório para a maioria das espécies estudadas, tanto nas avaliações do cromossomo condensado quanto distendido. Com a contratação da Profa. Vânia, a técnica de imunolocalização também tem sido utilizada, auxiliando no conhecimento do efeito das alterações epigenéticas, que juntamente com o emprego da hibridização in situ, tem nos ajudado a compreender o comportamento dos cromossomos após os processos de hibridação e poliploidização, entre outros. A Profa. Vânia é hoje a responsável pelo oferecimento da Citogenética e, juntamente com a Profa. Giovana ministramoutras disciplinas para o PGMP, o que permitiu abordar com maior profundidade os diferentes aspectos do estudo dos cromossomos. Recentemente foram contratados dois professores, a Porfa. Larissa, que, prioritariamente, está dando continuidade em uma das linhas de pesquisa do setor que iniciamos no seu mestrado – Citogenotoxidade em modelos vegetais – hoje podendo empregar as mais variadas técnicas de citogenética e de biologia celular e molecular para averiguar o efeito de agentes tóxicos sobre os cromossomos, núcleos e DNA. O Prof. Wellison veio para nos auxiliar com as técnicas de biologia molecular, aumentando ainda mais a interação entre os setores de Biologia Celular e Genética da UFLA.

         Hoje, o setor conta com mais um laboratório de pesquisa, onde são predominantemente desenvolvidas as técnicas de citogenética molecular e com aparelhos sofisticados e modernos para atingir os objetivos de suas pesquisas. A evolução das pesquisas realizadas no setor durante esses 30 anos do Programa de Genética e Melhoramento de Plantas pode ser constatada pela sequencia de imagens que se encontram no final do texto. Notem o aumento da qualidade e do detalhamento com os quais conseguimos visualizar os cromossomos e os efeitos de agentes sobre o DNA.

         A Citogenética da UFLA nasceu, contando com o acolhimento do setor de Genética e cresceu e se consolidou graças às parcerias nacionais e internacionais e, sobretudo, graças à dedicação e responsabilidade dos nossos estudantes que desenvolveram pesquisa na área. A nossa equipe sente-se orgulhosa de fazer parte da história do Programa de Genética e Melhoramento de Plantas e também está comemorando esses 30 anos de sucesso.

PARABÉNS!!!

Metáfase mitótica de capim-elefante utilizando coloração convencional. (B) Hibridização in situ fluorescente utilizando sonda específica para o centrômero em cromossomos de capim-elefante (C) e de milheto. (D) Hibridização in situ genômica em cromossomos de híbrido sintético de capim-elefante e milheto após duplicação cromossômica (cromossomos de milheto em verde). (E) Distribuição da histona H3 dimetilada na Lisina 4 em cromossomos de Brachiariaruziziensisidentificando domínios eucromáticos. (F)Teste de TUNEL em células meristemáticas de alface tratadas com SPL, um resíduo tóxico da indústria do alumínio (núcleos verdes indicam morte celular). (G) Ensaio cometa, demonstrando a degradação do DNA em células de alface tratadas com SPL. (H e I) Localização de sequências repetitivas subteloméricas em fibra cromatídica distendida de batata.

Autorias: Sandro Barbosa, Gabriela Barreto dos Reis, Larissa Fonseca Andrade-Vieira, Cristina Maria Pinto de Paula, Giovana Augusta Torres.