Os humanos comem muito tomate - cerca de 182 milhões de toneladas da fruta (e sim, tecnicamente são uma fruta) são produzidos em todo o mundo a cada ano. Mas as variedades que compramos no supermercado são notórias por não serem tão saborosas, devido aos anos de ajustes dos criadores. Agora, como Roni Dengler relata para o Discover, os cientistas identificaram uma variante do gene de produção de sabores que está ausente da maioria dos tomates cultivados, o que, por sua vez, pode ajudar os cultivadores a desenvolver variedades mais saborosas no futuro.
A descoberta resultou de um projeto mais amplo para estabelecer um “pan-genoma” de tomate, que descreve todo o conjunto de genes de todos os membros de uma espécie. A primeira seqüência do gene do tomate, derivada de uma variedade moderna conhecida como Heinz 1706, foi publicada em 2012 e identificou cerca de 35.000 genes. Heinz 1706 tem sido usado como um exemplo de referência para outros genomas de tomate, centenas dos quais foram sequenciados ao longo dos anos.
Para a nova investigação, os pesquisadores analisaram os dados genéticos de 727 tomates silvestres cultivados e intimamente relacionados; 561 das seqüências foram publicadas anteriormente, e os pesquisadores geraram 166 seqüências adicionais “para obter representação regional e global mais ampla”, escrevem na Nature Genetics. A equipe finalmente conseguiu identificar 4.873 genes anteriormente não documentados.
"O pangenome fornece essencialmente um reservatório de genes adicionais não presentes no genoma de referência", explica Zhangjun Fei, coautor do estudo e patologista de plantas da Universidade de Cornell.
Foi o cultivo que levou ao desaparecimento desses genes, à medida que os produtores concentraram seus esforços na seleção de características como maior prazo de validade, maiores rendimentos e tamanhos maiores, que são importantes para os métodos modernos de produção. Mas ao longo do caminho, outras características importantes foram perdidas; O novo estudo descobriu que genes envolvidos em respostas de defesa a vários patógenos foram os mais comumente ausentes de tomates domesticados.
Os pesquisadores também identificaram um raro alelo, ou variante, de um gene chamado TomLoxC, que deve ser de particular interesse para os criadores que esperam reforçar o sabor de suas plantações. "O gene influencia o sabor da fruta, catalisando a biossíntese de vários compostos voláteis envolvidos com lipídios - compostos que evaporam facilmente e contribuem para o aroma", diz o coautor do estudo, James Giovannoni, biólogo molecular da Cornell e cientista do USDA. Através de sua investigação, os pesquisadores também descobriram que o TomLoxC facilita a produção de um grupo de compostos orgânicos chamados apocarotenóides, que têm um número de odores florais e frutados que influenciam o sabor do tomate.
Cerca de 90% dos tomates silvestres tinham essa versão rara do TomLoxC, mas somente dois por cento dos tomates domesticados mais velhos o faziam. O alelo parece estar voltando, no entanto; os pesquisadores descobriram em sete por cento das variedades modernas de tomate. “Certamente os criadores começaram a selecionar, provavelmente porque se concentraram mais no sabor nas últimas décadas”, diz Giovannoni.
O novo genoma pan-genômico finalmente oferece aos criadores a oportunidade de procurar outros genes que possam querer produzir seletivamente no futuro - o que pode resultar em uma seleção mais robusta de saborosos tomates que chegam às prateleiras dos supermercados.
"Quantas vezes você ouviu alguém dizer que os tomates da loja simplesmente não se adaptam a variedades de herança?", Perguntou Clifford Weil, diretor do Programa de Pesquisa de Genoma Vegetal da National Science Foundation, que apoiou a pesquisa. "Este estudo explica por que esse pode ser o caso e mostra que tomates mais saborosos parecem estar voltando."
