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Novo estudo genômico reescreve a história inicial das gramíneas

Novo estudo genômico reescreve a história inicial das gramíneas

   Uma equipe internacional de cientistas, incluindo Elizabeth “Toby” Kellogg, PhD — Membro Emérita do Donald Danforth Plant Science Center —, produziu um sequenciamento genômico em nível cromossômico que oferece uma nova perspectiva sobre a evolução inicial das gramíneas, a família de plantas que inclui muitas das culturas alimentares mais importantes do mundo.

   Publicado na revista *Nature Communications*, o estudo intitulado "Chromosome-level Streptochaeta genome elucidates the ancestral karyotype and allopolyploid origin of grasses" (Genoma de *Streptochaeta* em nível cromossômico elucida o cariótipo ancestral e a origem alopoliploide das gramíneas) descreve o genoma da *Streptochaeta spicata*, uma gramínea tropical pertencente a uma linhagem que se separou próximo à base da árvore genealógica das gramíneas. Devido a essa posição fundamental, a *Streptochaeta* oferece aos pesquisadores uma visão excepcionalmente clara do genoma do ancestral comum das gramíneas atuais.

   As gramíneas constituem a família de plantas economicamente mais importante do mundo, incluindo arroz, trigo, milho, sorgo, cevada, cana-de-açúcar e muitas culturas forrageiras e de bioenergia. Reconstruir sua longa história evolutiva fornece aos cientistas uma base para compreender como características importantes surgiram e mudaram ao longo do tempo. Esse conhecimento pode embasar esforços futuros para utilizar a diversidade genética das culturas e de seus parentes silvestres no enfrentamento de desafios relacionados à segurança alimentar e à sustentabilidade ambiental.

   Ao comparar o genoma da *Streptochaeta* com genomas de toda a família das gramíneas, os pesquisadores descobriram novas evidências sobre os antigos eventos genéticos que moldaram todas as gramíneas existentes hoje. As descobertas oferecem um panorama mais claro de como as gramíneas evoluíram e se diversificaram, formando a família de plantas que inclui muitas culturas de importância global.

   "As gramíneas fornecem grande parte dos alimentos dos quais as pessoas ao redor do mundo dependem, mas os capítulos iniciais de sua história evolutiva têm sido difíceis de reconstruir", disse Kellogg. "Todas as gramíneas carregam a marca de um período em que o número total de seus genes duplicou. O efeito dessa duplicação ainda é visível em todas as culturas de cereais atuais. As gramíneas são consideradas um sistema genético único, o que significa que descobertas feitas em uma cultura frequentemente se aplicam a outras. Este estudo mostra como o genoma ancestral das gramíneas sustenta a extraordinária diversidade das gramíneas modernas."

   Kellogg ingressou no Danforth Center como pesquisadora principal em 2014 e ocupa o cargo de Pesquisadora Distinta Robert E. King. Ela foi eleita para a Academia Nacional de Ciências em 2020, e suas pesquisas sobre a biologia comparativa de culturas de cereais e seus parentes silvestres lhe renderam reconhecimento internacional. Seu trabalho ajudou a explicar a história evolutiva das gramíneas e como pesquisadores podem utilizar sua diversidade genética natural para liberar o potencial dessas culturas.

   “A carreira de Toby demonstra como descobertas fundamentais sobre a diversidade e a evolução das plantas podem ampliar as possibilidades na ciência agrícola”, afirmou Giles Oldroyd, PhD, presidente do Danforth Center. “Este estudo aprimora o conhecimento necessário para desenvolver culturas capazes de alimentar uma população em crescimento e, ao mesmo tempo, utilizar recursos de forma mais sustentável, refletindo diretamente a missão do Danforth Center.”

   Pesquisadores da Universidade Agrícola de Shandong e do Instituto de Botânica de Kunming (Academia Chinesa de Ciências) lideraram o estudo, contando com a colaboração de especialistas do Jardim Botânico Tropical de Xishuangbanna, da Universidade da Academia Chinesa de Ciências, da Universidade de Edimburgo, do Jardim Botânico Real de Edimburgo e do Danforth Center.

Publicação

Liu, Y.-L., Guo, C., Gao, S.-Y. et al. "Chromosome-level Streptochaeta genome elucidates the ancestral karyotype and allopolyploid origin of grasses." Nature Communications (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-76979-2

   Elizabeth Kellogg, Membro Emérita do Danforth Center, é coautora de estudo sobre as origens das principais culturas de cereais do mundo.

Assunto:Biotecnologia

Autor:Danforth Center

Data de publição:11/09/2026 13:14:12

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