Redacción:

El Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), a través del  Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad (Langebio), participó en la creación del árbol geonómico de plantas con semilla más grande del mundo, denominado Árbol del Genoma de la Vida, en colaboración con el Jardín Botánico de New York, el Laboratorio Cold Spring Harbor, la Universidad de New York y el Museo Americano de Historia Natural.

La importancia de este proyecto de investigación es que establece la trama evolutiva de 150 especies diferentes de plantas y permite un análisis de genomas completos para identificar los genes (secciones específicas de ADN que codifican ciertas proteínas) que dieron lugar a esas especies, explicó Angélica Cibrián, investigadora adscrita al Langebio de la Unidad Irapuato del Cinvestav

La científica precisó que con el empleo de un nuevo enfoque denominado "filogenómica funcional", este árbol genómico permitirá a los investigadores reconstruir el patrón de acontecimientos evolutivos que son las bases para mejorar la calidad de las semillas utilizadas en la agricultura.

"Desde que Darwin describió por primera vez el ‘misterio abominable’ detrás de la rápida explosión de las plantas con flores en el registro fósil, los biólogos evolutivos han estado tratando de comprender la base genética de la asombrosa diversidad de especies de plantas", dijo.

“Contar con la arquitectura de este árbol de la vida de las plantas nos permite descifrar innovaciones evolutivas que han ocurrido en grupos particulares de plantas, agregó RobDeSalle, coautor del proyecto.

Angélica Cibrián precisó que las 150 especies son representativas de todos los grupos de plantas más importantes de semillas para incluir en el estudio, desde las variedades florales, por ejemplo los arbustos y los dientes de león, a las plantas de cono sin flores, como cícadas, abetos y pinos.

Las secuencias de los genomas de plantas  toda la información biológica necesaria para construir y mantener un organismo, codificada en el ADN  fueron sacadas a partir de bases de datos preexistentes o generadas, en el campo y en el Jardín Botánico de Nueva York en el Bronx, a partir de especimenes vivos.

La idea del proyecto es poder utilizar todos los genomas de las plantas que se están secuenciando en la actualidad para reconstruir las relaciones que hay entre ellas mediante una filogenia, precisó la investigadora del Cinvestav.

La filogenia, detalló, es el árbol  de la vida, en la que las ramas son las especies actuales y el tronco, es el ancestro de esas especies. Con los nuevos algoritmos desarrollados en este proyecto y el poder de procesamiento de las nuevas computadoras, las secuencias - cerca de 23.000 conjuntos de genes- se han agrupado, ordenado y organizado en el árbol de acuerdo a sus relaciones evolutivas.

Esto se elabora con un análisis computacional, en el cual una vez creado el árbol, se identifican genes que tienen una señal evolutiva única en un grupo de plantas. “Por ejemplo, si hay un grupo de plantas que son muy tolerantes a la sequía o que tienen hábitats muy restringidos en cuanto a condiciones climáticas, se pueden identificar los genes que les permiten mayor tolerancia  a esas condiciones.

Otro ejemplo es el caso de la familia de los jitomates, donde se puede identificar los genes que son responsables de generar antioxidantes, característicos de este grupo de plantas, e importantes en la salud humana. Con el fin de hacer experimentos dirigidos para mejoramiento genético en otras, explicó Angélica Cibrián.

Otro de los beneficios de este proyecto es el desarrollo de técnicas moleculares y de diagnóstico para dirigir experimentos cuando se tienen preguntas evolutivas sobre las plantas.

Los datos y recursos de software generados por los investigadores están a disposición del público y se podría capacitar a otros investigadores de genómica comparativa para explotar la diversidad de plantas, para identificar los genes asociados a un rasgo de interés o de valor agronómico.

Este tipo de métodos también se pueden emplear para el estudio de otras especies, como las bacterias patógenas para humanos, concluyó Cibrián.