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Cooperación

Socios en la investigación de la Xylella

Investigadores descifrarán el código genético de otras dos bacterias

Los investigadores de la red Onsa (Organización para el Secuenciamiento y el Análisis de Nucleótidos), que participan del proyecto Genomas Ambientales y Agronómicos, apenas habían empezado a abocarse a sus dos emprendimientos actuales -descifrar el código genético de dos bacterias: de la variante de la Xylella fastidiosa que destruye las vides y de la Leifsonia xyli subsp.xyli, que ataca el tallo de la caña de azúcar- que ya recibieron solicitudes para otras dos misiones. Los miembros de la red virtual de laboratorios de investigación genómica creada por la FAPESP fueron invitados por el Joint Genome Institute (JGI), un consorcio de laboratorios americanos con sede en Walnut Creek, California, a auxiliarlo en la tarea de develar el ADN de otras dos cepas de la Xylella: la que acomete a los almendros y la que se instala en una planta ornamental popularmente conocida como oleandro (Nerium oleander).

Según el acuerdo verbal, sellado al final de octubre, les cabrá a los brasileños el trabajo de realizar la anotación del genoma de esas dos variantes de la Xylella, cuyo secuenciamiento propiamente dicho está siendo llevado a cabo por los propios investigadores del JGI. Es decir que los científicos de la Onsa van a identificar, entre los millones de “letras químicas” (pares de bases) que componen el genoma, las recetas que regulan la producción de proteínas, interpretando y analizando los datos brutos suministrados por sus pares californianos. Al comienzo de noviembre, el JGI anunció que había concluido “esbozos de alta calidad” conteniendo el 95% de las secuencias genéticas de esas dos variedades de la Xylella y de otras 13 bacterias.

A mediados de diciembre, los investigadores brasileños van a aprovechar un viaje a Davis, California, en donde participarán de un taller con especialistas en Xylella, para discutir los pormenores finales de esta nueva asociación. Falta definir fundamentalmente, más allá de la anotación, si los investigadores brasileños también se encargarán de la tarea de llenar las lagunas no cubiertas por el secuenciamiento realizado en el JGI, el 5% de material genético no mapeado. El acuerdo de cooperación no implica desembolsos monetarios, sino un intercambio de conocimientos y esfuerzos. “La invitación a la cooperación es un reconocimiento del nivel de nuestro trabajo. Podemos efectuar la anotación sin problemas, pero rellenar esos agujeros es algo demorado. Tenemos plazos que cumplir en nuestros proyectos”, afirma Marie-Anne Van Sluys, del Departamento de Botánica del Instituto de Biocencias de la Universidad de São Paulo (USP), una de las coordinadoras del proyecto de la Xylella de las vides.

“La cooperación es interesante porque tendremos la posibilidad de comparar diferentes linajes de esa bacteria”, dice Mariana Cabral de Oliveira, colega de departamento de Marie-Anne y también coordinadora del proyecto de la Xylella de las parras. “Será un nuevo desafío. Con ese intercambio, podremos confeccionar mapas comparando los genes de todas las variedades de Xylella secuenciadas por nosotros y por los americanos”, afirma João Paulo Kitajima, de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp), coordinador de bioinformática de la Xylella de la uva. Los investigadores paulistas fueron los primeros en el mundo en descifrar el genoma completo de una variedad de la Xylella, la de los cítricos, causante de plaga amarilla que ataca a los naranjales, en un ya célebre trabajo que mereció la tapa de Nature, una de las más renombradas revistas científicas del mundo.

La invitación del JGI muestra que la relación con la red Onsa, que se inició con un carácter claramente competitivo, puede evolucionar hacia un plano más cooperativo. Vale la pena recordar la reciente disputa involucrando a los dos centros. En un duelo verbal que extrapoló el ámbito de las laboratorios y ganó las páginas de los diarios brasileños, el JGI se colocó, algunos meses atrás, como principal competidor de la red Onsa en la disputa por el proyecto de secuenciamiento de la Xylella de las parras, una iniciativa de gran interés y en parte financiada por el Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA), que intenta detener el avance de la enfermedad de Pierce, causada por esa bacteria, en California, la principal región productora de vinos nobles en ese país.

En la ocasión, los directores del instituto llegaron a afirmar que estaban en condiciones de realizar la lectura del ADN de la bacteria en un tiempo mucho menor que el utilizado por la red de la FAPESP. Primero dijeron que necesitarían apenas dos semanas para tal tarea. Después, redujeron el plazo a 24 horas. Como el JGI no se comprometía a suministrar la anotación del material genético de la bacteria de la uva, justamente la parte más analítica y refinada de cualquier esfuerzo por develar el ADN de un ser vivo, el USDA prefirió apostar sus fichas en la Onsa.

Los primeros resultados
El proyecto de secuenciamiento de la Xylella de las vides, una inversión de 500 mil dólares solventada en partes iguales por la FAPESP y por el USDA, ya muestra sus primeros resultados. Hasta el día 16 de noviembre, los cinco centros que coordinan el trabajo de los 20 laboratorios involucrados en la iniciativa contabilizaban 20.375 secuencias ya depositadas en el banco de datos, casi el 40% del número total de secuencias previstas para ser mapeadas durante el proyecto. En este tipo de iniciativa, los investigadores generan una cantidad de secuencias mucho mayor que la necesaria para simplemente mapear de forma superficial un genoma. Ellos proceden de esa manera para reducir al máximo, o incluso eliminar, los tramos de ADN no leídos por las máquinas de secuenciamiento y obtener datos más confiables.

Por eso, a pesar de que el genoma de la Xylella tiene cerca de 2,7 millones de bases, los investigadores van a secuenciar 24 millones de bases. En la práctica, esto equivale a decir que cada base del ADN de la bacteria va a ser leída ocho veces, no solamente una. Al final de diciembre, el 95% del genoma de la Xylella estará mapeado. Al final de enero, todo el trabajo estaría concluido, abriendo espacio en los secuenciadores para el ADN de la Leifsonia, la próxima misión de la Onsa.

JGI, un gigante de la genómica
El Joint Genome Institute (JGI), pese a ser operado por la Universidad de California, es un instituto del Departamento de Energía estadounidense (DOE). Junto a los Institutos Nacionales de Salud (NIHs), el DOE es el segundo gran organismo americano participante en el consorcio público internacional que lleva adelante el Proyecto Genoma Humano. Y el JGI es el brazo del DOE que actúa en el Proyecto Genoma y en otras iniciativas genómicas.

Concebido en 1996 y formalmente creado al año siguiente, el JGI nació con la misión de conjugar los esfuerzos de tres exitosos centros de investigación implicados desde hace más de una década en el Proyecto Genoma Humano: los laboratorios nacionales Lawrence Berkeley, Lawrence Livermore (ambos de California) y el de Los Álamos (en Nuevo México). Cuando se dice que éstos son exitosos, la expresión no reviste ninguna exageración. Las contribuciones generadas por esa tríada de laboratorios en las áreas de mapeamiento físico y secuenciamiento de genomas, sus puntos fuertes, hacen del JGI un consorcio de altísimo pedigree científico. Basta un ejemplo para darse una idea de la dimensión de este gigante: en abril de este año, el JGI divulgó el borrador de tres cromosomas humanos, los de número 5, 16 y 19. Genes de esos cromosomas estarían relacionados con la aparición de enfermedades renales, cáncer de colon, recto y próstata, leucemia, hipertensión, diabetes y arteriosclerosis.

El JGI emplea a 240 personas. La mitad de sus empleados trabaja en la sede en Walnut Creek y la otra mitad en los tres laboratorios del instituto. Para cubrir todas las etapas del proceso de mapeamiento de un ADN, además de contar con los servicios de sus tres laboratorios miembros, el instituto mantiene asociaciones con otros laboratorios nacionales: Oak Ridge (para la anotación de genoma), Brookhaven (biología molecular) y Pacific Northwest (estudios del proteoma, conjunto de genes responsables por la formación de proteínas). El Centro de Genoma de Stanford es otro socio del JGI.

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