No mundo todo o comércio ilegal de espécies silvestres está levando à destruição de habitats e a exploração insustentável de muitas espécies animais e vegetais dos diferentes Biomas brasileiros. Isto tem impactos socioeconômicos negativos em escalas locais e globais, como por exemplo levar as espécies à extinção, com consequente perda da biodiversidade e de serviços ecossistêmicos nos diferentes Biomas. Prevenção e investigação de suposto crime dos animais silvestres é um requisito essencial de qualquer sistema judicial que não só valoriza a sua biodiversidade, mas também combate e leva para a justiça as pessoas ou organizações que querem ganhar dinheiro com o comércio ilegal de espécies silvestres. Existe uma grande dificuldade para avaliar as perdas geradas pelo comércio ilegal de animais silvestres, pelo fato de que não existe uma organização em larga escala dos dados do comércio ilegal, assim como existe uma grande proporção de produtos comercializados provenientes de países subdesenvolvidos, onde o monitoramento do comércio de espécies silvestres é limitado, bem como a capacidade técnica e metodológicas muito limitada das agências responsáveis para agir no combate do comércio ilegal. Por isso, a formação de um núcleo de excelência nesta área pode contribuir com a geração e organização de dados, além de formar uma equipe de recursos humanos qualificados para atuar nesta área que é naturalmente multidisciplinar. Neste contexto, para avaliar os dados em genética forense da vida silvestre, os marcadores moleculares são as ferramentas necessárias que devem ser utilizadas em conjunto com análises estatísticas e softwares. No entanto, em função da ampla biodiversidade que existe nos diferentes biomas brasileiros, trata-se de um conjunto de ferramentas muito mais variado do que aqueles utilizados para a identificação forense humana, uma vez que tem que ser desenvolvido e padronizado para cada espécie de interesse. Por este motivo, ainda não existem ferramentas moleculares padronizadas e validadas, pela comunidade científica, para a grande maioria das espécies silvestres dos biomas brasileiros.

Formar um núcleo de excelência em ecologia molecular, genética forense e conservação para gerar ferramentas moleculares e realizar estudos com espécies silvestres de diferentes biomas brasileiros. Com isso, pretende-se estruturar bancos de dados genético-populacionais para subsidiar o uso de informações para genética forense aplicada à vida silvestre, contribuindo para o monitoramento e a fiscalização das espécies pelos órgãos governamentais responsáveis pelo combater aos crimes contra a natureza, contribuindo, desta forma para a conservação das espécies da biodiversidade brasileira

A disponibilidade de ferramentas moleculares (marcadores moleculares) para estudos sobre a variabilidade genética em espécies silvestres brasileiras é ainda um fator limitante tanto no contexto do entendimento de aspectos evolutivos, quanto para a aplicação nas áreas de ecologia molecular e genética forense. Neste contexto, os marcadores moleculares do tipo microssatélites são a categoria que apresenta maior potencial de gerar polimorfismo (Weber & May, 1989; Tautz, 1989), em função da alta taxa de mutação nessas regiões do genoma, quando comparada a regiões codificantes do genoma (Goldstein & Schlotterer, 1999). Os microssatélites são multialélicos e potencialmente altamente polimórficos, apresentando nível de heterozigosidade tipicamente acima de 0,7 (Morgante & Oliviere, 1993), com padrão de herança codominante, o que permite a distinção entre indivíduos homozigotos e heterozigotos (Powell et al., 1996). São marcadores baseados em PCR, necessitando de baixa quantidade de DNA, que é um requisito importante para estudos de espécies silvestres e amostras para analises forense, com baixa quantidade de material biológico. Todas essas características fazem dos microssatélites marcadores ideais para estudos de diversidade genética, estrutura genética de populações, identificação individual, fluxo gênico, parentesco, genética forense e conservação (Morgante & Olivieri, 1993). Apesar das inúmeras vantagens, a disponibilidade de marcadores microssatélites para espécies da biodiversidade brasileira é ainda muito pequena. A maior limitação relacionada à utilização desse tipo de marcador é, sem dúvida, o trabalho técnico e a metodologia extremamente especializada que são necessários para a geração dos mesmos, além do custo inicial relativamente alto para a implantação de um novo laboratório para este fim. Outro aspecto importante e carência de recursos humanos qualificados, uma vez que esta área necessita de mão de obra altamente especializada, incluído expertises das áreas de biologia molecular, bioinformática e genética de populações. Uma das formas de minimizar os custos e maximizar a eficiência para a produção de novos marcadores moleculares é a partir da otimização do uso da capacidade instalada de equipamentos nas instituições e o uso compartilhado de reagentes entre grupos de pesquisa, centralizando, em um ou poucos laboratórios, o desenvolvimento das ferramentas moleculares, tais como os microssatélites, para uma grande quantidade de espécies prioritárias. Isto permitirá maximizar o uso de reagentes e a capacitação de recursos humanos na área. 

Existe a necessidade de padronizar o uso de tecnologias que permitam genotipar polimorfismos em larga escala no genoma. Até recentemente, a descoberta de marcadores microsatélites e dos polimorfismos de base única (SNPs) dependia exclusivamente das técnicas de clonagem e sequenciamento baseado em eletroforese capilar. Os altos custos e grande número de procedimentos dessas técnicas restringiam o desenvolvimento de marcadores para poucas espécies de interesse médico e agronômico. Atualmente, as metodologias de sequenciamento de nova geração estão reduzindo dramaticamente o custo e o tempo necessário para detecção de polimorfismos. A rápida geração de sequências, tanto de DNA como de RNA, democratizou o desenvolvimento de marcadores moleculares, que passa a contemplar também espécies de interesse ecológico, evolutivo e de conservação (Schwarz et al. 2009; Parchman et al. 2010). Embora tenha crescido o uso destas tecnologias, até o momento, estas tecnologias somente são realidade para alguns poucos organismos e, entre eles, algumas poucas plantas cultivadas (e.g. Borevitz et al. 2003; West et al. 2007). Os custos dos equipamentos e dos reagentes envolvidos vem caindo de forma sistemática e plataformas de sequenciamento de média escala (centenas de SNPs para milhares de amostras), por exemplo da Illumina, já estão disponíveis.

De acordo os documentos do Ministério sobre a “ESTRATÉGIA NACIONAL DE CIÊNCIA, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO 2016-2019” alguns temas e suas estratégias associadas foram selecionados tendo como base a necessidade do SNCTI em propor soluções para: A preservação e o uso sustentável da biodiversidade brasileira; O domínio científico e tecnológico em áreas críticas para a inovação empresarial e competitividade nacional; O desenvolvimento de tecnologias sociais para a inclusão socioprodutiva com redução das assimetrias regionais na produção e acesso à ciência, tecnologia e inovação; e a garantia da segurança hídrica, alimentar e energética da população brasileira.

O presente projeto propõe contribuir com algumas soluções considerando os onze temas em CT&I tidos como estratégicos para o desenvolvimento, autonomia e soberania nacional, relacionados no documento “ESTRATÉGIA NACIONAL DE CIÊNCIA, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO 2016-2019”. Assim, o presente estudo se enquadra no tema “7.4 Biomas e Bioeconomia” que tem por objetivo “apoiar o desenvolvimento de tecnologias inovadoras para agregação de valor aos bens e serviços da sociobiodiversidade brasileira e promover maior interação entre os setores acadêmico e produtivo, a fim de elevar a competitividade do país no cenário da Bioeconomia mundial, sempre considerando aspectos referentes a conservação e preservação da biodiversidade nacional”. Neste contexto, suas estratégias associadas foram selecionados tendo como base a necessidade do Sistema Nacional de Ciência, Tecnologia e Inovação em propor soluções para: 1) geração de conhecimento, tecnologias, inovações, produtos e serviços a partir da biodiversidade brasileira tem potencial para dar um salto qualitativo e competitivo na agregação de valor aos recursos naturais e serviços ambientais, e na obtenção de produtos e processos inovadores, contribuindo para o desenvolvimento sustentável do País, em consonância com a preservação e conservação da biodiversidade; 2) problemas tecnológicos nos setores agropecuários, industriais, ambientais e para a saúde humana, priorizando o uso sustentável da biodiversidade brasileira e considerando aspectos relativos à segurança hídrica, alimentar e energética e à mudança do clima; 3) Criação, ampliação e fortalecimento de redes de PD&I em biotecnologia e biodiversidade, focando em produtos, processos e serviços tecnológicos a partir da conservação e uso sustentável da biodiversidade brasileira; 4) Fomentar parcerias público-privadas com foco no desenvolvimento de produtos, processos e serviços tecnológicos, apoiando processos de transferência de tecnologia, interação entre academia e empresas e estruturação de programa de estímulos à criação de novos negócios de base biotecnológica; e 5) estimular a criação de empresas de base biotecnológica e empregos altamente qualificados. A partir da disponibilização de marcadores para diferentes espécies, pode-se ter como objetivo melhorar a segurança zoofitossanitária das cadeias produtivas, na segurança dos alimentos, além do uso sustentável da biodiversidade brasileira.