Notícia

Método portátil permite que pesquisadores identifiquem DNA de plantas em campo

Fonte

EPFL | Escola Politécnica Federal de Lausanne

Data

terça-feira, 14 maio 2024 16:35

Áreas

Bioengenharia. Biologia. Biotecnologia. Conservação. Ecologia. Engenharia Florestal. Geografia. Microbiologia.

Nos jardins botânicos de Vaud, em Lausanne, na Suíça, um grupo de estudantes reúne-se em torno de um exemplar de Hedera colchica, mais conhecida como hera persa. Eles estão examinando como a planta responde a pequenas manchas bege colocadas em suas folhas esmeraldas. Os adesivos, desenvolvidos no Projeto GenoRobotics por pesquisadores da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL), na Suíça, são feitos de hidrogel e contêm uma matriz de microagulhas 11×11 medindo apenas 800 mícrons de altura.

“Os adesivos de microagulhas foram inicialmente desenvolvidos para injetar substâncias como vacinas”, disse Nicolas Adam, coordenador da GenoRobotics. “Quando iniciamos nosso projeto, há seis anos, fomos os primeiros a usar esse tipo de patches para extrair informações. Pelo que eu sei, ainda somos o único grupo de pesquisa que os utiliza para extrair DNA hospedeiro de plantas. Essa forma de extração é simples e rápida e reduz o custo em dez vezes em relação ao método convencional”.

Impacto positivo na biodiversidade

Cerca de 50 estudantes estão envolvidos no GenoRobotics, da EPFL. O principal objetivo é facilitar o processo de categorização das espécies vegetais para obter uma melhor compreensão de como funcionam os ecossistemas, ajudando assim a proteger a biodiversidade. A equipe desenvolveu um método portátil de identificação de DNA que é barato e robusto. Pode ser utilizado em campo para realizar análises no local: os cientistas já não precisariam transportar amostras para um laboratório, por exemplo, e poderiam determinar imediatamente o nome de uma espécie. E caso se deparem com uma nova espécie, os cientistas podem recolher imediatamente uma quantidade grande de informações.

“Nossa abordagem portátil pode identificar o DNA vegetal – incluindo as etapas de extração, amplificação e sequenciamento – em tempo recorde e a um custo muito menor do que o processo padrão, que deve ser conduzido em laboratório”, disse Nicolas Adam. O grupo de pesquisa disponibilizou seus resultados em código aberto, para benefício de toda a comunidade científica.

Economizando tempo e dinheiro

Outro objetivo da equipe do projeto é reduzir o custo do sequenciamento de DNA, principalmente diminuindo o tempo necessário para obter os resultados. Os alunos optaram por utilizar o sequenciador desenvolvido pela Oxford Nanopore Technologies – o único portátil atualmente no mercado. Eles criaram um algoritmo que pode construir sequências de DNA em tempo real enquanto o sequenciamento ocorre e depois compará-las com um banco de dados existente. “Isso significa que podemos interromper o processo de sequenciamento assim que obtivermos sequências de DNA de qualidade boa o suficiente que nos permita identificar uma planta com precisão suficiente”, disse Adam. “E, claro, nosso algoritmo é capaz de funcionar off-line para uso em áreas remotas”.

O projeto GenoRobotics é inerentemente interdisciplinar, pois baseia-se numa ampla gama de competências: ciência da computação, biologia, engenharia e muito mais. “Além do objetivo do projeto de proteger a biodiversidade, o que me atraiu foi a forma como combina biologia e engenharia”, disse Charlotte Alers, estudante de mestrado e chefe da unidade de expedição do GenoRobotics. “Cada membro da equipe traz seu próprio conhecimento especializado, então realmente aprendemos uns com os outros. Também estou ganhando experiência treinando alunos nos procedimentos de análise, o que me faz olhar para o básico de uma perspectiva diferente.”

Enquanto espera para partir na expedição a Madagascar em breve, Charlotte Alers está fazendo testes com seu grupo pelos jardins botânicos locais, descobrindo alguns dos segredos ainda escondidos do DNA das plantas.

Acesse a notícia completa na página da Escola Politécnica Federal de Lausanne (em inglês).

Fonte: Laureline Duvillard, EPFL. Imagem: equipe do projeto GenoRobotics emprega adesivos de microagulhas para extrair DNA de plantas. Fonte: Jamani Caillet, EPFL.