Que os cientistas da área de Biologia, Fitotecnia e Zootecnia precisam de softwares para auxiliar nas pesquisas e análise feitas em laboratórios, não é novidade. O curioso é saber que eles também desenvolvem e exportam seus próprios programas de computador, como é o caso dos pesquisadores do Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento na Universidade Federal de Viçosa (UFV).

Além de serem referência nas pesquisas em citogenética, biotecnologia, biometria, engenharia genética, biologia molecular e na obtenção de cultivares, se tornaram criadores de aplicativos e sistemas que auxiliam outros cientistas do Brasil e do mundo.

Na última avaliação quadrienal na Capes, o programa em Genética e Melhoramento da UFV foi qualificado com 7, a nota máxima, por isso é um dos programas que apresentaremos na série de reportagens sobre pesquisas de excelência desenvolvidas em Minas.

O programa teve origem em 1976 com o mestrado e, em 1979, iniciaram-se as pesquisas de doutorado. “Naquele momento a missão era formar profissionais na área de genética e aptos para atuar no melhoramento de plantas, animais e microrganismos”, explica o coordenador Leonardo Bhering.

Atualmente, a pós atua em quatro linhas de pesquisa: genéticas Vegetal, Quantitativa e Molecular, além do Melhoramento Vegetal. Se destacam os trabalhos que investigam aspectos teóricos e práticos do melhoramento de muitas espécies agrícolas tais como a soja, milho, feijão, cana-de-açúcar, café, fruteiras e hortaliças.

Números do programa

42 anos de existência

541 mestres formados

373 doutores formados

77 disciplinas ofertadas aos seus discentes

110 publicações de livros e capítulos de livros nos últimos 4 anos

Criadores de softwares

Pesquisadores do programa da UFV são autores de softwares adotados na análise e processamento de dados, com ênfase em estudos genéticos. Entre eles estão os programas Saeg, Genes, Rbio, Selegen, além do Gbol que se destina à aprendizagem de temas da genética, sendo instrumento auxiliar para professores de ensino médio e graduação.

O Sistema para Análise Estatística (Saeg) é usado há 20 anos por empresas e universidades. Mais de 6 mil cópias do softwares estão instaladas em organizações brasileiras e sul-americanas. O sistema produz dezenas de tipos de gráficos de duas e três dimensões.

Já o Rbio possui como núcleo o software livre R, referência mundial em análise estatística. O programa Rbio tem a capacidade de realizar estatística descritiva, análise de variância, estimação de parâmetros genéticos e testes de médias, análises multivariadas, testes não paramétricos, regressões, correlações, biometria, bioinformática e simulação.

Reprodução/site UFV

O aplicativo computacional Selegen-Reml/Blup subsidia o melhoramento genético de espécies florestais; entretanto, pode ser utilizado para outras espécies vegetais perenes ou semi-perenes e animais. O programa é fundamentado em algoritmos que maximizam a eficiência do processo seletivo, mediante a comparação de vários métodos de seleção.

Para auxiliar para o ensino e aprendizagem de Genética Básica foi criado o Gbol. O sistema traz ilustrações, fotos e simulações permitindo a apresentação de exercícios de forma aleatorizada, para o aprendizado eficiente e agradável. São abordados temas de genética clássica, mutagênese, citogenética, genética molecular, quantitativa e de populações.

O Genes é um programa criado em 1990 e conta com módulos de estatística experimental, biometria, análise multivariada, diversidade genética, matrizes e simulações. Foi premiado, em 2003, pelo Ministério da Educação (MEC).

Reprodução/Facebook Genes

O professor Cosme Damião Cruz é docente no programa há 35 anos e destaca a interação das pessoas com a ciência feita na UFV por conta dos softwares. “Os aplicativos são distribuídos gratuitamente e com serviços de apoio nas redes sociais, como o Facebook. O programa Genes, por exemplo, conta com mais de 3 mil seguidores representando a participação de profissionais de mais de 40 países”, afirma.

Ele é um dos autores do Genes e especialista na área de biometria, uma área da Genética que realiza análise, processamento e a interpretação de fenômenos biológicos, a partir de dados geralmente obtido de ensaios experimentais, para fins de orientações de estratégias e tomada de decisão para otimização de recursos.

“O trabalho básico do melhorista é comparar diferentes genótipos, de plantas ou animais, e selecionar, para próximas gerações, aquele de melhor desempenho. Antigamente esta tarefa era feita apenas por avaliações visuais permitindo separar os bons dos ruins. Atualmente, com o melhoramento intensivo, é necessário que este julgamento da superioridade relativa seja feito com base em dados fidedignos, resultantes de experimentações caras e trabalhosas, que precisam ser adequadamente processados e analisados”, detalha o professor.

A biometria tem sido ainda de maior importância nos tempos atuais, tendo em vista que grande volume de informações biológicas é continuamente gerado a partir dos estudos do melhoramento clássico, do sequenciamento do DNA e da análise de imagens.

Cultivar Catiguá MG2, criada por pesquisadores do programa em Genética e Melhoramento. Foto: Marcelo Ribeiro Malta/UFV

Obtenção de cultivares

De acordo com o coordenador Leonardo Bhering, ao longo da história, o Programa em Genética e Melhoramento retornou para a sociedade dezenas de cultivares mais produtivas, que demandam menos uso de adubos e são mais resistentes a pragas e doenças. “É reduzida a utilização de defensivos agrícolas, fazendo com que haja um aumento da produtividade e portanto, menor custo de produção. Essas cultivares melhoram a condição das pessoas, que podem gastam menos para adquirir o alimento”.

Para o professor Cosme Damião Cruz, a ação programa é decisiva no desenvolvimento do agronegócio brasileiro. “Nossos pesquisadores contribuíram na utilização do milho híbrido e no desenvolvimento de variedades de soja, em especial para ocupação do cerrado brasileiro com grande impacto em recursos financeiros para país. Temos pesquisadores envolvidos e coordenando o maior programa de melhoramento da cana-de-açúcar. Além disso, variedades de café, feijão, trigo e de espécies frutíferas têm sido disponibilizadas e registradas por pesquisadores de programa”.

Ciência de excelência

“Fazer ciência com qualidade é solucionar as demandas da população com o menor recurso possível” (Leonardo Bhering, coordenador do programa)

O coordenador explica que por trás de uma nova cultivar lançada existirá um fitotecnista, um fitopatologista, um biólogo molecular, um biometrista. São vários profissionais envolvidos de forma interdisciplinar para que o produto seja entregue ao mercado. “O programa retorna a sociedade profissionais extremamente qualificados para darem continuidade as pesquisas e ensino no Brasil e no exterior”, completa.

Segundo o professor Cosme Damião Cruz, dois fatores são fundamentais para construção de uma ciência que alcance nota 7 na avaliação da Capes.

“Um primeiro fator é o humano. Um grupo de excelência é o resultado da ação conjunta e cooperativa de pesquisadores talentosos, agregadores, motivados e com plenas condições de trabalhos em seus laboratórios para que possa, continuamente, receber profissionais para auxiliá-los na sua formação acadêmica e capacitá-los a atuar na pesquisa contribuindo para o avanço da ciência que geralmente está sendo praticada naquele laboratório e que, naturalmente, se alinha à política do programa de pós-graduação que ele pertence. (Cosme Damião Cruz, professor do programa)

Cultivar MGS Paraíso 2, criada por pesquisadores da UFV. Foto: Marcelo Ribeiro Malta/UFV

O segundo aspecto é infraestrutura disponível, com laboratórios bem montados, equipamentos e insumos que são fundamentais para viabilizar as pesquisas em andamento.

Larissa Ribeiro, doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento, corrobora dizendo que a ciência de qualidade é feita com o comprometimento dos professores, alunos e funcionários. A pesquisadora ainda acrescenta as parcerias como fator de excelência. “Fazemos pesquisas em conjunto com outras universidades (tanto nacionais como internacionais) e com a Embrapa. Isso fortalece os projetos de pesquisa e a capacitação dos alunos”.

Ela é agrônoma e sempre teve o sonho de estudar na UFV. Larissa é do Mato Grosso do Sul e desde a graduação trabalhou com projetos voltados à fitotecnia, melhoramento e análise de dados. Na pesquisa do doutorado, fará a seleção de genótipos de soja com precocidade e alta produtividade visando o desenvolvimento de cultivares para o Cerrado brasileiro.

Muito além do DNA

“Acredito que a maioria das pessoas veem como geneticista aquele pesquisador que trabalha somente analisando DNA de pessoas ou animais. Poucos conhecem o papel do geneticista vegetal, ou ainda o veem de forma equivocada, acreditando que é um pesquisador que trabalha com manipulação do DNA das plantas ou a famosa transgenia. Mas as pessoas não sabem que há um mundo de pesquisas por trás da genética vegetal, que essa não se resume a apenas transgenia; pois a biotecnologia (a área que realiza pesquisas voltadas à transgenia) é apenas umas das muitas áreas da genética vegetal. (Larissa Ribeiro, doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento)

Cana-de-açúcar tipo RB928064 desenvolvida por pesquisadores do programa da UFV. Foto: Agencia Cnptia Embrapa

A doutoranda explica que o próprio trabalho foge da biotecnologia e envolve uma genética mais aplicada, que usa conhecimentos para desenvolvimento de plantas que atendam às necessidades e exigências do mercado agrícola.

De acordo com o coordenador do programa, algumas pessoas chegam aos pesquisadores com dúvidas relacionadas à produção de plantas transgênicas. “Perguntam se não seria problema, caso fosse inserida a proteína de uma aranha numa planta. Questionam se esta planta modificada, ao ser ingerida pelas pessoas, começaria a produzir teias. Este é um momento em que conversamos sobre inúmeros aspectos e realmente essa nossa área de pesquisa mostra-se encantadora”

Futuro

Na área de inovação e avanço científico, o programa em Genética e Melhoramento encabeça a criação do Instituto Idata. Já está em construção o prédio de dois andares,  no campus da UFV, que abrigará toda equipe de biometristas

No Idata estarão concentrados todos os serviços e competências no armazenamento, processamento, acesso e manipulação de dados e metadados gerados pela pesquisa nacional.

O que se pretende no Idata é captar e armazenar dados que formarão bancos históricos para apreciação globalizada gerando novas interpretações de fenômenos biológicos. Assim, é possível evitar pesquisas redundantes e orientar novas estratégias de investigações com correções e reorganização de objetivos tendo em vista a avaliação histórica de informações com maior amplitude de tempo e espaço.