A biotecnologia nos programas de melhoramento de forrageiras tropicais da Embrapa Gado de Corte.

Neste trabalho procurou-se apresentar e discutir, de forma ampla, o uso da biotecnologia e seu potencial para os programas de melhoramento de forrageiras tropicais realizados na Embrapa Gado de Corte. O uso da biotecnologia nesses programas é uma atividade recente, mas importantes resultados vêm sendo gerados a fim de auxiliar o processo de obtenção de novas cultivares forrageiras. A maioria dos trabalhos apresentados utiliza marcadores Random Amplification of Polymorphic DNA (RAPD) para aplicações em curto prazo: estudos de diversidade em acessos de bancos de germoplasma, identificação de híbridos e estimação da taxa de cruzamento. Aplicações em médio e longo prazos do uso de marcadores, como mapeamento genético e seleção auxiliada por marcadores moleculares (SAMM), ainda necessitam de maiores investimentos, tanto na busca de novos marcadores, quanto no desenvolvimento de populações adequadas para esses estudos. Em 2007, teve início uma nova linha de pesquisa nessa unidade, a prospecção de genes com características econômicas. Genes para a tolerância ao alumínio são o foco dessa pesquisa que pretende explorar a sintenia entre os genomas de gramíneas, visando ao desenvolvimento de cultivares de braquiária mais tolerantes ao alumínio. A Embrapa Gado de Corte vem investindo em pessoal e aquisição de equipamentos para avançar não só na produção de cultivares de forrageiras mais adaptadas às necessidades de um mercado cada vez mais exigente, como também no crescimento institucional do setor de biotecnologia.

Genética molecular aplicada à qualidade da carne bovina.

A manutenção da competitividade da bovinocultura de corte nacional nos mercados interno e externo implica a produção de carne com máxima eficiência e com um padrão de qualidade que atenda aos mercados mais exigentes. Dentre os fatores que determinam a qualidade da carne estão os atributos organolépticos e, dentre esses, a maciez é o principal quesito de avaliação ou apreciação por parte do consumidor. Sabe-se que há inúmeros fatores que afetam a maciez da carne bovina, como a raça do animal e os manejos pré e pós-abate. No entanto, mesmo existindo diferentes padrões de maciez entre as raças, a variação mais importante é aquela que ocorre em uma mesma raça. Por isso, a identificação precoce de animais que apresentam potencial para produção de carne mais macia, por meio da utilização de testes de DNA, constitui uma ferramenta importante para viabilizar a seleção dos reprodutores que possuam essas características, aumentando, assim, a qualidade da carne do rebanho comercial. Os ganhos genéticos poderão ser acelerados com a integração das descobertas sobre as bases genéticas e moleculares que regulam tais características aos programas de melhoramento clássico, permitindo a formação de rebanhos mais uniformes quanto às características dos produtos derivados. Para que o Brasil não só mantenha, mas também aumente sua competitividade no mercado mundial da carne, é extremamente importante que essas novas tecnologias sejam incorporadas aos programas de melhoramento genético animal, a fim de gerar informações e conhecimentos que irão garantir novos avanços qualitativos e quantitativos em médio e longo prazos nos rebanhos zebuínos e cruzados. Um dos esforços da Embrapa Gado de Corte na busca da produção de conhecimentos científicos e tecnológicos necessários para a difusão e adoção desta nova tecnologia se concretizou com a criação, em 2007, da área de Biologia Molecular aplicada ao Melhoramento Animal, visando ao desenvolvimento de novos produtos e/ou processos que sejam capazes de agregar qualidade e valor econômico ao produto final.

Valor nutricional da carne bovina e suas implicações para a saúde humana.

A carne bovina tem seu consumo restrito por recomendação de médicos e nutricionistas em função do seu teor de gordura saturada. Todavia, essa recomendação deveria ser revista em função de falhas na hipótese lipídica e a descoberta de características específicas de ácidos graxos presentes na carne. O consumo restrito de carne, em função da tentativa de reduzir o consumo de gordura saturada, pode estar fazendo com que quantidades subótimas de nutrientes, os quais a carne seja importante fonte (exemplos: ácidos graxos poliinsaturados de cadeia longa, vitamina B12, zinco, ferro e outros) estejam sendo consumidas. Além disso, os alimentos utilizados em sua substituição, ricos em carboidratos simples e gordura vegetal hidrogenada, podem ser responsáveis pelo aumento da ocorrência de várias doenças crônicas associadas com o consumo de excesso de gordura. Procurou-se mostrar, fundamentado em dados científicos recentes, que a carne bovina deve fazer parte de uma dieta diversificada e bem balanceada para o aumento da qualidade de vida da população.

Cupins-de-montículo em pastagens.

Cupins-de-montículo predominam em áreas menos sujeitas à mecanização, como as pastagens. Dessa forma, quando não controlados, pastagens mais velhas podem apresentar níveis de infestação mais elevados. Em verdade, altas infestações desses cupins são, em muitos casos, indicadores de pastagens degradadas. As espécies mais comuns em pastagens pertencem ao gênero Cornitermes, destacando-se C. cumulans, C. bequaerti e C. silvestrii. Não há confirmação de danos diretos ocasionados por esses insetos em pastagens, assim como, contesta-se sobre a possível redução de área útil, normalmente associada aos cupinzeiros. Podem, sim, dificultar a movimentação de máquinas e implementos, assim como abrigar animais peçonhentos. Embora a importância desses cupins como pragas de pastagem seja discutível, tem sido generalizada a demanda por controle; que, predominantemente, tem sido feito através de inseticidas químicos. Ressalta-se que em pastagens altamente infestadas, muitas vezes velhas e degradadas, ocorre a morte natural de colônias, e o percentual de cupinzeiros já abandonados na área pode ser alto. Como essas áreas são passíveis de serem reformadas, não se recomenda o controle prévio dos cupinzeiros dessas espécies, e sim, que sejam implementadas as práticas previstas e recomendadas na reforma da pastagem. Estas práticas por si só controlam a maioria, se não todas, as colônias presentes na área. Alerta-se, no entanto, que alguns cupins pertencentes ao gênero Syntermes que, por vezes, também constroem montículos em pastagens, têm a característica de forragear na superfície, coletando folhas secas e verdes. Embora se admita que ocorram em menor freqüência, se comparado a outras espécies de cupins-de-montículo em pastagens, os mesmos representam uma ameaça em potencial.

Genômica e proteômica de Anaplasma marginale: contribuições para o controle da riquétsia.

A anaplasmose bovina é causada pela riquétsia intra-eritrocítica Anaplasma marginale, responsável por importantes prejuízos econômicos, por causa da alta morbidade e mortalidade em rebanhos bovinos suscetíveis. A vacinação tem sido uma forma econômica e eficiente de controlar a enfermidade. No entanto, os métodos de imunização tradicionais apresentam efeitos adversos em algumas categorias de animais. Nas últimas décadas, os estudos sobre imunização contra Anaplasma concentraram-se nas proteínas de superfície MSP1a, 1b, 2, 3, 4 e 5. No entanto, até o momento, os resultados foram pouco promissores, apontando a necessidade de ampliar o conhecimento sobre o rol das proteínas de membrana da riquétsia e das relações estruturais entre elas. Nesse contexto, os estudos do genoma e do proteoma da riquétsia têm contribuído com essa finalidade. Pela análise genômica, 14 genes para novas proteínas de membrana externa foram identificados (omp 1-14), dentre os quais, omp2, 3 e 6 não são transcritos. Esses genes ostraram-se altamente conservados entre isolados da riquétsia. As proteínas OMP4, 7, 10 e 14 foram reconhecidas por soros de bovinos imunizados com membrana de A. marginale, mostrando potencial para desenvolvimento de imunógenos. Além disso, mediante análise proteômica, foi possível detectar novas proteínas de membrana, negligenciadas pela anotação genômica. Dentre elas estão AM097 - conjugal transfer protein, AM956 - PepA citosol amino peptidase, AM254 - fator de elongação Tu e quatro proteínas de função desconhecida: AM127, 197, 387 e 854, as quais também foram reconhecidas por soros de bovinos imunizados com membrana de A. marginale.

ELISA com MSP5 recombinante truncada para detecção de anticorpos contra Anaplasma marginale em bovinos.

Os objetivos buscados pelos autores neste estudo foram produzir e solubilizar a proteína MSP5 recombinante truncada de Anaplasma marginale e avaliar seu desempenho em um ensaio de imunoadsorção enzimática indireto para detecção de anticorpos contra a riquétsia. O gene msp5, exceto a região N-terminal hidrofóbica, foi amplificado por reação em cadeia da polimerase, clonado em plasmídeo pTrcHis-TOPO e expresso em Escherichia coli. A solubilização da proteína recombinante foi avaliada em diferentes pHs e concentrações de uréia. A sensibilidade e a especificidade do ensaio foram avaliados testando-se 66 soros de animais infectados experimentalmente com A. marginale e 96 soros negativos, com o estado de infecção desses animais confirmado por reação em cadeia da polimerase. Um total de 1.666 amostras de soros bovinos, provenientes do Brasil - Rio Grande do Sul (73), Mato Grosso do Sul (91), Pernambuco (86), Bahia (314) e Minas Gerais (267), assim como do Uruguai (32) e Costa Rica (803) foram testadas nos ELISAs com MSP5 truncada e com MSP1a recombinantes, e a concordância entre os dois testes foi avaliada. O ELISA indireto com MSP5 truncada foi capaz de detectar animais infectados com 96,97% de sensibilidade e 100% de especificidade. Nos animais infectados experimentalmente, o ELISA detectou anticorpos do 12o dia após a inoculação (DPI) até o último dia de observação (37o DPI). Os ELISAs para MSP5 e MSP1a apresentaram concordância de 95,67%, com índice kappa de 0,81. Os resultados discordantes apresentaram uma diferença significativa (P < 0,001). Anticorpos contra A. marginale foram detectados em animais de todas asregiões estudadas. O ELISA com MSP5 recombinante truncada apresentou bom desempenho na detecção de anticorpos contra A. marginale, com alta sensibilidade e especificidade, representando uma importante ferramenta para o diagnóstico da anaplasmose bovina em estudos epidemiológicos.

Imunização de bovinos com MSP1a e MSP2 recombinantes de Anaplasma marginale com CpG ODN 2006 como adjuvante, e desafio com isolado heterólogo.

A anaplasmose é uma importante enfermidade de bovinos de áreas tropicais e subtropicais do mundo, causada pela riquétsia intra-eritrocítica Anaplasma marginale. A vacinação tem sido a forma mais econômica e eficiente de controlar a anaplasmose bovina. Nos últimos anos, esses estudos têm se concentrado nas proteínas de membrana da riquétsia, sobretudo MSP1a e MSP2. Este trabalho teve como objetivos avaliar o grau de proteção induzido pelas proteínas de membrana MSP1a e MSP2 recombinantes de A. marginale, associadas com adjuvante CpG ODN 2006, perante desafio heterólogo e avaliar a resposta imune gerada. Novilhos da raça Aberdeen Angus foram imunizados três vezes com 200 ?g de MSP1a e/ou MSP2 recombinantes, associadas com CpG ODN 2006 e alúmen. Posteriormente, foram desafiados com 3 x 107 eritrócitos infectados com isolado heterólogo de A. marginale. Os animais experimentais apresentaram quadro clínico de anaplasmose (redução do volume globular, febre e riquetsemias detectáveis por distensões sangüíneas coradas). Não foram detectadas diferenças significativas entre os grupos imunizados e os controles quanto ao percentual de redução do volume globular, riquetsemias máximas e temperaturas retais máximas, indicando que as imunizações não foram protetoras. A despeito da significativa produção de IgG total contra MSP1a e MSP2, detectada no dia do desafio, os animais imunizados apresentaram produção significativa de IgG2 apenas contra MSP1a. As razões para as possíveis falhas de proteção são discutidas. Neste trabalho, é relatada a imunização de bovinos com MSP1a e MSP2 recombinantes de A. marginale, associadas com alúmen e CpG ODN 2006, e posterior desafio com isolado heterólogo, bem como a avaliação da resposta imune gerada.

Comparação de métodos de extração do DNA e avaliação de reações da polimerase em cadeia (PCR) para o diagnóstico de Trypanosoma (Dutonella) vivax.

A introdução de Trypanosoma vivax na América Latina ocorreu por meio de gado zebu importado do Senegal para Guiana Francesa e Antilhas, e no Brasil, o primeiro registro desse hemoprotozoário foi feito no Estado do Pará (SHAW; LAISON, 1972). Até recentemente, a distribuição de T. vivax estava restrita à região Norte do país. Entretanto, em 1995, Silva et al. (1995) diagnosticaram esse hemoparasito em um rebanho bovino do Pantanal do Estado de Mato Grosso, município de Poconé. Posteriormente, a tripanossomíase por essa espécie de Trypanosoma foi diagnosticada em Mato Grosso do Sul, no Pantanal do município de Miranda e da Nhecolândia (PAIVA et al., 2000; DÁVILA et al., 2003). Neste trabalho, foram avaliadas PCRs anteriormente descritas por Masake et al. (1997) e Geysen et al. (2003) e uma outra que utiliza primers, que tem seqüências complementares ao gene que codifica a proteína de transporte da glicose, desenvolvida no Laboratório de Biologia Molecular da Embrapa Gado de Corte. O objetivo foi identificar a PCR de maior sensibilidade com relação ao exame parasitológico e analisar a eficiência da extração de DNA da camada de leucócitos adsorvidos em papel com a metodologia usual que está baseada no fenol/clorofórmio.