thumb|Micrografia electrónica de varrimento dum tricoma, um apêndice das folhas de Arabidopsis thaliana, formado por uma única célula. thumb|120 px Arabidopsis thaliana é uma planta com flor, de pequenas dimensões, nativa da Europa e Ásia.Germplasm Resources Information Network: Arabidopsis thalianaBiogeography of Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. (Brassicaceae) Matthias H. Hoffmann, Journal of Biogeography, 29, 125±134, 2002Arabidopsis thalianaand its wild relatives: a model system for ecology and evolution, Thomas Mitchell-Olds, TRENDS in Ecology & Evolution Vol.16 No.12, pp.693-700 ,December 2001Molecular Ecology (2000) 9, 2109–2118, Genetic isolation by distance in Arabidopsis thaliana: biogeography and postglacial colonization of Europe Timothy F. Sharbel, Bernhard Haubold And Thomas Mitchell-Olds É uma planta herbácea da família das Brassicaceae, a que também pertence a mostarda. É um dos organismos modelo para o estudo de genética, em botânica, tendo um papel semelhante ao da drosófila, noutros tipos de pesquisa genética. Foi a primeira planta cujo genoma foi completamente sequenciado.
Principais características:
Pequeno porte, podendo ser cultivada em placas de petri; Rápida reprodução, otimizando o seu tempo de estudo; Vasta produção de sementes, reduzindo seu custo de manejo; Curto genoma, possibilitando que sua compreensão e manipulação sejam mais rápidas.
O genoma da Arabidopsis consiste de cinco cromossomas. A sequência final foi publicada em 2000. Com 125 milhões de pares de bases, o seu genoma é relativamente pequeno, se comparado com o das outras espécies vegetais, o que facilita o seu estudo. Entretanto, ainda que muitos dos seus 26 000 genes continuem sem função conhecida, muito se tem feito e descoberto sobre o papel de cada um na fisiologia da espécie, com implicações no conhecimento da genética vegetal no seu todo. miniaturadaimagem|505x505px
Cientistas da Universidade de Purdue, estudando Arabidopsis, descobriram aquilo que já foi considerado "um caminho paralelo à hereditariedade", ou seja, uma alternativa aos mecanismos conhecidos de reparação do DNA. A partir do estudo de mutações num gene designado por HOTHEAD, cujas consequências eram deformações nos caules e flores, os pesquisadores chegaram à conclusão que as plantas têm "gravadas" versões antigas do seu código genético, pelo menos até à quarta geração antecedente, de forma que qualquer anomalia pode ser corrigida usando este tipo de backup. Existe a hipótese de este "registo" basear-se em RNA.
Mais Sobre a Planta e Sua Distribuição CAPRIO DA COSTA, Fernando ; AND02, A. [s.l.: s.n., s.d.]. Disponível em: <http://www.cena.usp.br/biblioteca/repositorio/tulmann/arabidopsis/arabidopsis-02.pdf>.
Arabidopsis thaliana foi descrita por (L.) Heynh e é popularmente conhecida como Arabeta, Arabidopse-do-tale ou erva estrelada.
A A. thaliana é autógama e apresenta flores, bissexuadas, derivadas pela divisão das duas pétalas e pela divisão do verticilo mediano de estames. Sua folha apresenta nervura central distinta e um sistema reticulado de nervuras que é dificilmente visível. A inflorescência é geralmente racemosa, mas existem variações com hábitos de crescimento indeterminado. O fruto é uma síliqua e geralmente apresenta deiscência, embora existam algumas variações indescentes. O número de sementes por planta é grande, podendo variar conforme as condições de cultura.
Em relação à germinação, muitas apresentam dormência, à mercê de fatores como ambiente e armazenamento, podendo variar de poucos dias até vários meses após colheita. A A. thaliana melhor cresce em solos secos e arenosos, embora seja também encontrada naturalmente sob outras condições e possa ser mantida em ambientes diversos, desde o solo até meios de cultura, sendo que a estrutura da planta se adapta plenamente em função do local de desenvolvimento.
Suas características contribuem para o sucesso de A. thaliana como organismo modelo são informações determinantes do nicho da sua espécie em seu ambiente natural. Suas características são de espécies colonizadoras que crescem em habitats abertos ou recentemente perturbados. Do ponto de vista ecológico, graças ao seu status de colonizadora, pode ser feita a classificação dessa planta como uma erva-daninha.
O centro de distribuição e origem de A. thaliana é rastreado a duas regiões distintas: o sistema montanhoso da Ásia Central (Himalaia, Thien, Shan) e a Europa. Os proponentes dessa “Hipótese da Ásia Central” (Berger, 1965; Price et al., 1994) citam a grande diversidade em termos do número de espécies de táxons relacionados naquela região. Ainda que dados moleculares da Ásia Central sejam insuficientes, acessos da Índia e Tajiquistão estão aninhados nos dendrogramas dentro dos acessos da Europa, o que pode apoiar a teoria de uma antiga distribuição europeia-norte-africana da espécie (Redei, 1969).
Arabidopsis thaliana Como Organismo Modelo Arabidopsis thaliana é considerada um excelente modelo genético sendo amplamente reconhecida na comunidade científica, utilizada nas áreas da genética, biologia molecular e genômica. Chamando a atenção por sua versatilidade, a A. thaliana facilita estudos sobre a compreensão de mecanismos biológicos para a análise de processos universais de outros organismos eucariotos como seu crescimento, desenvolvimento e respostas ambientais, por compartilhar o mesmo ciclo de vida com outras plantas eucariotas.
Uma das suas principais vantagens, é a facilidade de cultivo em ambientes laboratoriais, sendo uma planta com alta adaptabilidade ao ambiente em que está inserida, podendo ser cultivada em placas de petri, estufas, luz uv e entre outros locais. Considerada uma excelente amostra de planta por sua abundante quantidade de sementes gerada e seu rápido desenvolvimento, com duração de aproximadamente 6 semanas, evitando prejuízos na perda de material.
No ponto de vista genômico, a A. thaliana apresenta aproximadamente 20.000 genes distribuídos em 5 cromossomos, resultando em 135mb de material genético. Dispondo de um genoma relativamente pequeno e compacto, está eucariota obtém um grande sucesso no estudo do sequenciamento, com uma análise mais detalhada de seus genes, é possível alcançar estudos mais aprofundados sobre a organização e a função desse gene, respondendo de forma positiva a técnicas mutagênicas implementadas em sua cadeia de DNA, se tornando um material valioso para pesquisas genéticas e moleculares.
Na agricultura, seu potencial de responder positivamente a técnicas mutagênicas, a torna um ótimo material usado para mutações na área agronômica, com a sua habilidade de transferir seus genes para outras plantas por meio da inserção laboratorial, é possível promover características favoráveis agronomicamente, agindo na resistência a pragas, adaptações a condições diversas, e melhora no rendimento. Assim a A. thaliana contribui para o avanço do conhecimento científico e acrescenta soluções práticas na agronomia. miniaturadaimagem|410x410px
A Pesquisa com a A. thaliana: Marcos Históricos e Influências Interdisciplinares Desde os primórdios do século XX, onde se iniciaram os primeiros estudos da espécie, a pesquisa sobre a Arabidopsis thaliana tomou proporções muito significativas na comunidade científica a ponto de, atualmente, possuir o status da planta com flor mais estudada nas últimas décadas.
Suas características como o curto tempo de geração, um tamanho pequeno e a alta produção prolífica de sementes por autopolinização, foram os aspectos preliminares que fizeram com os pesquisadores a adotassem como o principal organismo modelo para a biologia vegetal. Além disso, o papel crescente da genética na integração de disciplinas (Pruitt et al., 2003) somado às importantes ferramentas da biologia molecular disponíveis, levaram os cientistas biólogos ao consenso da necessidade de concentrar os estudos num único organismo - a fim de alcançar análises mais profundas - o que fortaleceu o avanço das pesquisas sobre a A. thaliana. Neste tópico, discorreremos sobre a história dos estudos dessa planta, enfatizando os aspectos mais importantes que permitiram a produção de conhecimento científico em múltiplas áreas da biologia, sobretudo na genética.
Em 1907, Friedrich Laibach inicia a pesquisa experimental da Arabidopsis Thaliana em seu doutorado e faz a descrição do número de cromossomos da planta. Mais tarde, em 1930, agora sendo um botânico bem estabelecido, ele retorna a estudar a espécie e, junto com seus alunos, levantam pontos importantes para a pesquisa da planta:
Laibach apresenta um caso claro para adequação da espécie para estudos genéticos num artigo seminal em 1943. Em 1951, usam a variação natural para analisar características morfológicas como o tempo de floração (Laibach, 1951) e a dormência das sementes (Kugler, 1951). Iniciam experimentos com raios-x e uma de suas alunas, Erna Reinholz, faz o isolamento dos primeiros mutantes induzidos de A. thaliana.
Durante a década de 1950, o interesse sobre a tal espécie continuou aumentando significativamente. Em 1956, Georde Re’dei, se muda da Hungria para os Estados Unidos e se torna o principal proponente da pesquisa sobre a A. thaliana, até que, junto a pesquisadores de outros países, formam uma comunidade de pesquisa ativa. Essa iniciativa foi liderada por Gerhard Röbbele, outro cientista relevante na história da pesquisa da A. Thaliana, responsável pela publicação do boletim informativo Arabidopsis Information Service (AIS) a partir de 1964 e pela garantia da manutenção de um importante centro de estoque de sementes da planta, além de ter organizado a primeira conferência internacional sobre ela em 1965, na Alemanha.
No início da próxima década (1970), houve uma descontinuidade na ascensão dos estudos sobre a Arabidopsis thaliana já que muitos dos pesquisadores citados anteriormente se afastaram da respectiva área de estudo. Além disso, provavelmente devido às baixas taxas de sucesso no crescimento em cultura (aspecto que ganhava pertinência para o futuro da biologia vegetal), o pequeno tamanho dos cromossomos (visto, erroneamente, por alguns da época como desvantagem para análises citogenéticas), uma publicidade negativa sobre sua complementação de mutantes deficientes em tiamina (inferência de um conjunto de experimentos controversos de Ledoux et al., 1974) e alguns outros pontos desfavoráveis, a pesquisa da espécie perdeu adeptos e, durante a década de 1970, houve muito menos publicações sobre ela e muito menos participantes na segunda conferência internacional de A. thaliana, em 1976.