Hoje em dia, os termos genômica, genômica funcional, proteômica, genoma, DNA (ácido desoxirribonucléico) estão em evidência. Todos falam sobre estes termos. Mas o que significam? Como são úteis na pesquisa agropecuária e na agricultura?

Genômica é o termo atribuído a todo e qualquer estudo no genoma. Genoma é o material genético dos seres vivos transmitido à sua prole. É constituído pelo DNA. Os estudos de genômica são aqueles onde se investiga as características dos genomas. Estas características estudadas podem ser estruturais (sequenciamento de todas as bases nitrogenadas que compõem o DNA) ou genéticas (relação de variabilidade entre genomas diferentes). O primeiro aspecto diz respeito, por exemplo, às últimas publicações do tipo sequenciamento completo do genoma humano ou do genoma da Xyllela fastigiosa. Neste tipo de estudo é possível estimar o número provável de genes contidos em um genoma, a distribuição destes genes nos diversos cromossomas, a seqüência de genes ainda não conhecidos bem como compará-las com outras espécies em estudos de filogenia. Além disso, análises de variabilidade genética também são possíveis e, este conhecimento auxilia muito os diversos programas de melhoramento genético de plantas e animais. Nestas últimas análises utilizam-se como ferramentas experimentais as técnicas de marcadores moleculares.

A genômica funcional é a genômica que é expressa na célula. Por isto é dita funcional, porque tem uma função. A genômica funcional também é conhecida como transcriptoma. Transcriptoma é o conjunto de todos os genes expressos em uma célula. Para que serve o estudo do transcriptoma? Serve para caracterizar os genes expressos em um dado sistema celular. Por exemplo, pode-se caracterizar todos os genes ativados em um processo de defesa de plantas a um dado patógeno, durante um estresse ambiental ou ainda os genes que estão ativados em um processo canceroso e; a partir desta caracterização, identificar aqueles que são muito importantes nestes processos. Dentre estes possíveis genes importantes podem ser caracterizados genes de resistência ou enzimas chaves de rotas metabólicas para desencadear o processo de resistência ou doença. Estas análises utilizam-se de metodologias como bibliotecas subtraídas de cDNA (DNA complementar), differential display, microarranjos de DNA etc. Com estes conhecimentos é possível utilizar estes genes inserindo-os em plantas transgênicas de forma a induzir um processo de resistência, que sem eles a planta não conseguiria atingir. Ou ainda, elaborar processos de terapia gênica.

Proteômica é o estudo do conjunto completo de proteínas funcionais na célula. Como são os estudos da proteômica? Em geral, estes estudos utilizam-se da técnica de eletroforese em duas dimensões. Neste tipo de eletroforese, as proteínas são estudadas e identificadas por meio de dois parâmetros: o seu ponto isoelétrico (pH em que a proteína tem o mesmo número de cargas positivas e negativas) e o seu peso molecular. Além disso, esta análise permite que uma única proteína seja analisada sob o ponto de vista de sua seqüência (sequenciamento de proteínas). Com a seqüência da proteína e ferramentas computacionais pode-se conhecer o padrão de bandas após hidrólise enzimática desta proteína. Este padrão de bandas pode ser comparado com o de outras proteínas connhecidas, de forma que, é possível assim, identificar uma proteína desconhecida. Esta proteína pode estar relacionada com uma multitude de funções na célula (resistência a estresses bióticos e abióticos etc.). Assim identificada, pode subsidiar outros estudos pois, de uma seqüência de proteína pode-se chegar ao seu gene (DNA).

Os estudos da genômica funcional e da proteômica são fundamentais para validar os estudos da genômica estrutural. Além disso, são ferramentas metodológicas complementares.

Com as três ferramentas moleculares - genômica, genômica funcional e proteômica - a ciência tem, na atualidade, utilizado com o objetivo de solucionar diversos problemas relacionados não somente à saúde humana como também àqueles que dizem respeito a maior produção de alimentos (produtos agrícolas).

Nota do Editor: Maria Cristina Rocha Cordeiro é pesquisadora da Embrapa Cerrados (Planaltina-DF).