A área total ocupada por espécies florestais no mundo equivale a cerca de 4 bilhões de hectares (Bha), representando cerca de 30% da superfície do planeta, ocupada por terra. Desse total, em torno de 3% corresponde a florestas plantadas, principalmente eucalipto, pinus e populus. A percepção pública, particularmente nos países do hemisfério norte, é que essas florestas constituem os recursos que formam a parte integral dos ecossistemas naturais e, por conseguinte, são essenciais para a manutenção da biosfera terrestre.

Entretanto, esses recursos são utilizados pelo homem em taxas cada vez mais crescentes, e o tempo necessário para sua reposição está associado às características intrínsecas das espécies que o constituem, variando entre 10 e 80 anos. A grande utilização desses recursos é na forma de madeira industrial, perfazendo um leque extenso de diferentes produtos.

Estima-se que o consumo global de madeira (para utilização industrial e também para geração de energia) está atualmente na ordem de 5 a 7 bilhões de metros cúbicos por ano. Essa madeira origina-se quase que totalmente das florestas nativas. Levando-se em conta que, para o processo ser sustentável, o consumo de florestas nativas não deveria atingir 2 m³/ha/ano, chegamos à conclusão que a sustentabilidade, considerando-se a manutenção dos 4 Bha de florestas no mundo, já está ultrapassando seus limites.

Estima-se que já estamos consumindo centenas milhões de m³ de madeira/ano a mais do que deveríamos. Entretanto, com o crescimento da população, estimada atingir cerca de 8-9 bilhões de pessoas na metade do século 21, é inevitável o aumento do consumo de madeira, no mínimo nas mesmas proporções do crescimento populacional. O melhoramento genético e o aperfeiçoamento das práticas silviculturais proporcionaram aumentos dramáticos na produtividade das florestas plantadas nas ultimas três décadas. Produtividades acima de 40 m³/ha/ano já é realidade nas florestas clonais de eucalipto.

Entretanto, será necessário duplicar, ou mesmo triplicar a produtividade das florestas plantadas nas próximas décadas, para atender à demanda global. Não há dúvidas que, sem isso, a vida no planeta estará ameaçada pela crescente extinção das florestas nativas. Temos que desenvolver tecnologias para que, quando chegarmos em 2050, tenhamos a maioria da madeira industrial sendo produzida, a partir de florestas plantadas.

O melhoramento genético convencional não conseguirá atender a esse desafio, em prazo hábil, pois utiliza tecnologias de longo prazo e espécies de ciclo longo. Assim, fica clara a oportunidade lançada a todos, para tornarmos realidade a biotecnologia florestal. O grande desafio da biotecnologia florestal será desenvolver árvores de crescimento rápido, mais precoce, e de composição, que atenda as necessidades industriais.

Esse desafio passa pela compreensão global dos processos fisiológicos e bioquímicos, que afetam a performance das árvores frente a:

a. estresses bióticos causados por pragas e patógenos;
b. estresses abióticos, dentre os quais a resistência à seca, a resistência a metais tóxicos e à baixa fertilidade do solo;
c. crescimento acelerado;
d. qualidade da madeira.

A compreensão desses processos passa pela nossa habilidade em utilizar as informações genômicas e proteômicas das espécies florestais. Nesse sentido, o seqüenciamento completo do genoma do populus e a disponibilidade de centenas de milhares de genes espressos de populus, pinus, eucalipto, arabidopsis e outras espécies, constituem recursos fundamentais para o entendimento dos processos biológicos, que limitam a performance das árvores.

Entretanto, para a utilização desses recursos de forma eficiente, são necessárias ferramentas computacionais capazes de analisar volumes extraordinariamente grandes de dados, ou seja, é preciso uma equipe muito boa de bioinformática. O time de pesquisadores da Alellyx Applied Genomics, constituído de doutores em biologia molecular e informática, seqüenciaram o genoma expresso do eucalipto e desenvolveram complexas ferramentas de bioinformática, capazes de extrair informações do cruzamento de dados do genoma estrutural de dezenas de espécies, incluindo as florestais, e responder questões como:

a. como é regulada e quais os genes determinantes para o crescimento das plantas;
b. quais genes estão envolvidos nos processos críticos da formação do xilema lenhoso;
c. como é regulada e quais são os genes fundamentais para a biossíntese da celulose e da lignina;
d. quais são os mecanismos genéticos que a planta utiliza para se defender de pragas e patógenos.

A bioinformática da Alellyx permite ainda explorar os dados do perfil de expressão - os chamados micro-arrays de DNA, disponíveis em bancos públicos de dezenas, ou centenas de experimentos realizados com células isoladas, arabidopsis e espécies florestais. Essas informações estão sendo utilizadas pela Alellyx para produzir árvores com genótipos superiores, que atendam às necessidades da indústria de madeira, papel e celulose e que certamente constituirão as florestas, que darão sustentação à biosfera terrestre, nas próximas décadas.