Avançando na compreensão do genoma do lúpulo para ajudar cervejeiros e pesquisadores médicos

“Esta pesquisa tem a capacidade única de impactar vários campos diferentes”, disse David Hendrix, professor associado do Departamento de Bioquímica e Biofísica e da Escola de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação no estado de Oregon. “Se você estiver conversando com bebedores de cerveja, eles ficarão entusiasmados com o lado da cerveja. Se você estiver falando com a área médica, eles ficarão entusiasmados com o potencial farmacêutico.”

Os resultados são descritos em um artigo recém-publicado na revista. O genoma da planta. Hendrix e John Henning, um geneticista de lúpulo do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos que tem um cargo no Oregon State College of Agricultural Sciences, são co-autores do artigo.

A demanda por lúpulo tem aumentado nos últimos anos com o crescimento da indústria de cervejas artesanais, impulsionada por cervejas, como as Indian Pale Ales, que são feitas com muito lúpulo. Isso levou os fabricantes de cerveja a buscar novas variedades de lúpulo. Com uma melhor compreensão do genoma do lúpulo, os cientistas acharão mais fácil desenvolver novas variedades, que podem ter qualidades como perfis de sabor diferentes ou resistência a doenças que infectam e danificam as plantas do lúpulo.

“Isso realmente abre as portas para a criação de lúpulo em nível molecular”, disse Henning. “Agora temos uma compreensão melhor de como as características são controladas e quais genes estão envolvidos.”

Os compostos encontrados no lúpulo também estão se tornando cada vez mais interessantes para os pesquisadores médicos. Por exemplo, cientistas do estado de Oregon demonstraram que o xantohumol, um flavonóide natural encontrado no lúpulo, pode ajudar a combater o câncer e a síndrome metabólica. Saber mais sobre os genes do lúpulo e como eles são regulados cria potencial para entender melhor como os compostos são produzidos e para encontrar outros compostos do lúpulo que podem melhorar a saúde das pessoas.

O lúpulo faz parte da família de plantas Cannabaceae, que também inclui o cânhamo e a maconha. No artigo recém-publicado, pesquisadores do estado de Oregon encontraram estruturas genéticas no genoma do lúpulo que eram semelhantes à sintase do ácido canabidólico, ou CBDAS, que produz a estrutura precursora do CBD, o composto nas plantas de cannabis que ganhou popularidade nos últimos anos. devido aos seus benefícios potenciais para a saúde.

Os pesquisadores do estado de Oregon enfatizaram que sua descoberta não significa necessariamente que o lúpulo produz CBDA, mas levanta questões sobre o potencial para identificar novos genes envolvidos na produção de diferentes compostos associados a aromatizantes ou benefícios terapêuticos, e o potencial para descobrir novos compostos. no lúpulo.

Os pesquisadores sequenciaram o genoma de Cascade, uma cultivar de lúpulo desenvolvida pelo USDA Agricultural Research Service na década de 1960 e que ajudou a lançar o movimento da cerveja artesanal. Hoje, é a segunda variedade de lúpulo mais cultivada nos Estados Unidos.

Os Estados Unidos são o principal país produtor de lúpulo do mundo, e Washington, Oregon e Idaho respondem por quase todas as áreas cultivadas com lúpulo nos Estados Unidos. Em 2019, a produção de lúpulo nos Estados Unidos totalizou mais de US $ 600 milhões.

Outros cientistas tentaram sequenciar o genoma do lúpulo, mas tiveram sucesso limitado porque ele é grande, semelhante em tamanho ao genoma humano e complexo, disse Hendrix. A pesquisa atual foi possibilitada em parte pela nova tecnologia de montagem e sequenciamento do genoma desenvolvida pela Pacific Biosciences da Califórnia.

“Os genomas anteriores estavam basicamente divididos”, disse Hendrix. “Eles estavam sequenciando muitos genes, mas eram ilhas isoladas do genoma e não estavam realmente obtendo o contexto completo do que estava acontecendo nessas ilhas. Fomos capazes de revelar uma sequência genômica mais completa e contínua.”

Além de Hendrix e Henning, o autor principal deste artigo foi Lillian K. Padgitt-Cobb e os co-autores do artigo são: Jackson Wells, Brent Kronmiller, Justin Elser e Pankaj Jaiswal, todos de Oregon; Daniel Moore, do Serviço de Pesquisa Agrícola do USDA; Sarah B. Kingan, Gregory Concepcion, Paul Peluso e David Rank, todos da Pacific Biosciences da Califórnia.

O financiamento para o sequenciamento foi fornecido pela Pacific Biosciences of California e Sierra Nevada Brewing Company. A pesquisa também foi apoiada por fundos do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos.

Fonte da história:

Materiais fornecido por Oregon State University. Original escrito por Sean Nealon. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.