O genoma é toda a informação genética de um ser vivo; a seqüência de todo o seu DNA (DNA, do inglês, deoxyribose nucleic acid, ou ácido desoxirribonucléico, que determina as características genéticas de um indivíduo). Os Genes existem em pares no organismo dos seres vivos. São seqüências de nucleotídeos que estão localizadas estrategicamente na molécula de DNA – que estão distribuídas ao longo dos cromossomos. Cada gene é responsável pela decodificação de uma ou mais proteínas. Proteômica é a série de inovações tecnológicas, utilizadas na separação, identificação e quantificação de proteínas em grande escala, permitindo a realização de estudos com as mais diversas aplicações na área biológica. No final do século passado, após anos de estudos, os pesquisadores conseguiram decodificar o genoma humano quase completo, com uma precisão de 99.9%. Atualmente, sabe-se que ele é formado por 3 mil bilhões de pares de bases nitrogenadas (A, T, C e G) presentes no DNA da espécie humana.

Um dos precursores no mapeamento do código genético de bactérias, o Brasil conduziu suas pesquisas genômicas em rumo totalmente inovador no campo genético. Segundo o estudioso Fernando Reinach, da Universidade de São Paulo, "o país decidiu investir no sequenciamento de genes de bactéria, porque o genoma humano já estava sendo bastante explorado nos demais países".

A Universidade Federal do Pará integra o Projeto Genoma Brasileiro desde os primeiros estudos oficiais, em 2000. O grupo de pesquisadores do Laboratório de Polimorfismo de DNA – liderado pela Dra. Maria Paula Schneider - que integra o Programa de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecular (PPGBM) da UFPA, é uma das unidades de atuação da Rede Nacional de Seqüenciamento, aqui na região amazônica. Essa integração reflete o interesse da instituição nos estudos que norteiam a revolução biotecnológica.   

Com base na infra-estrutura, competência e demandas biotecnológicas existentes no Estado do Pará, foi aprovada recentemente a criação da Rede Paraense de Genômica e Proteômica (RPGP), resultado de ações conjuntas desenvolvidas por pesquisadores da UFPA, do Parque de Ciência e Tecnologia Guamá (PCT-Guamá), Universidade do Estado do Pará (UEPA) e Fundação Centro de Hemoterapia e Hematologia do Pará (HEMOPA). Todas as instituições elaboraram um projeto compatível com as necessidades estaduais.

Pioneiro na implantação de uma rede dessa categoria em nível estadual, dentro das regiões Norte, Nordeste e Centro-Oeste, o Pará terá como objeto de estudo inicial o genoma do organismo Fusarium solani piperis – fungo responsável pelo desenvolvimento da Fusariose ou Podridão das Raízes - e morte da pimenta-do-reino (Piper nigrum). Esse fungo traz prejuízos para a produção de pimenta-do-reino no Pará. "A cultura de pimenta do reino é típica da agricultura familiar. As pessoas mais atingidas, na realidade, constituem a base econômica do Estado. Por esse motivo o mapeamento deste fungo foi considerado uma prioridade", afirma o coordenador da Rede Paraense de Genômica e Proteômica, Dr. Artur Silva.

Segundo Silva, a idéia central do projeto "Genoma Pará" reside na identificação do mecanismo biotecnológico de controle da doença, em suas diversas etapas de análise que envolve desde a coleta do material até o mapeamento do genoma do fungo.

O fungo será coletado a partir de folhas infectadas de pimenteiras de plantações no Município de Santo Antônio do Pará. A massa micelial, passo inicial para a obtenção de amostras de RNA, molécula intermediária na síntese de proteínas, de qualidade e em quantidades suficientes para as análises em nível molecular - gerada ao final do processo, será utilizada para a extração do RNA (ácido ribonucléico) total.

Com o uso da transcriptômica (técnica que envolve o uso de um pequeno chip ou microarray de DNA que mede os níveis mRNA presentes em cada célula), é possível fazer a quantificação do funcionamento de todos os genes de um genoma. Sendo assim, são maiores as chances de obtenção de resultados satisfatórios sobre a constituição genética do patógeno que está sendo estudado, além do estabelecimento prévio de estratégias biotecnológicas para o controle do praga.

Cento e cinqüenta pesquisadores integrarão a RPGP. São docentes e alunos de mestrado e doutorado das instituições de ensino e pesquisa envolvidas. A infra-estrutura envolve oito laboratórios de pesquisa, alguns dentro da UFPA e nos seus campi do interior, além do Hemopa, PCT-Guamá e UEPA.

O genoma do fungo Fusarium deverá ser concluído no prazo de dois anos.  Posteriormente outros organismos serão analisados e em função da alta incidência de câncer gástrico no estado do Pará, o governo propôs o desenvolvimento de estudos sobre os agentes causadores desta patologia.

Núcleo de Bioinformática na região Norte.

Como as pesquisas desenvolvidas a partir do projeto genoma produziram um grande volume de dados, tornou-se necessário criar um suporte de informática adequado para a extração e armazenamento das informações geradas. Nessas circunstâncias a bioinformática entrou em cena, e avançou junto com o projeto.

Caracterizada por utilizar conhecimentos de várias áreas (física, biologia, química, informática, ciência da computação e matemática), a bioinformática ao unir ciência computacional e biologia molecular contribuiu significamente para o desempenho do projeto. Por meio de dados gerados com os softwares, ela pôde ser aplicada em várias etapas do processo, inclusive na análise de diferentes genes e no diagnóstico sobre a constituição das proteínas.

Atualmente, há poucos cursos de pós-graduação na área em todo o país. Concentrados na região sudeste, principalmente em São Paulo, os núcleos de bioinformática foram fundamentais para as pesquisas relacionadas à biologia molecular – como o projeto Genoma – que produziu uma demanda específica destes profissionais na localidade. 

“Quando nós elaboramos o projeto genoma Pará, decidimos imediatamente construir uma bioinformática em Belém, com a participação de diferentes grupos que atuam no estado do Pará”, esclarece Silva.

Dentro do projeto genoma Pará, o núcleo de Bioinformática será o responsável pelo fornecimento de serviços automatizados e o suporte à coordenação da RPGP para a catálise das diferentes vertentes do esforço de sequenciamento. Além de executar a retirada de seqüências não informativas do transcriptoma (rRNA, mtDNA e contaminação bacteriana) das bibliotecas genômicas; e compor e publicar em html os arquivos de agrupamentos representativos de genes distintos, em formato semelhante ao UniGene, a fim de acelerar a publicação dessa base de dados mencionada pelo NCBI (National Center for Biotechnology Information) futuramente, após o término do projeto e liberação das seqüências. Em função disso, foi aprovada recentemente uma turma especial de Bioinformática pela PPGBM (Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecular) da UFPA.