EDUARDO CESARDe un día para el otro, investigadores del Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (USP) descubrieron alrededor de 335 millones de pares de bases del ADN de la caña, 11 veces lo logrado en dos años por el Proyecto Genoma Caña de Azúcar (Sucest), finalizado en 2001. El test fue el puntapié inicial para un nuevo proyecto, coordinado por la bióloga molecular Glaucia Souza. Ésta pretende ir más allá de Suceso, tanto en la cantidad de datos como en las preguntas al respecto de cómo funciona el genoma de la planta que se convirtió en sinónimo de energía y combustibles renovables.
“Descubrimos que no sirve de nada conocer el genoma sin saber cómo es que funciona”, dice Glaucia. El Sucest decodificó el ADN funcional de la caña de azúcar, ignorando a los genes sin función conocida. Durante los últimos años, no obstante, genomas de otras gramíneas –el sorgo y arroz– revelaron que para mejorar la productividad de las plantas es necesario conocer cómo es controlada la actividad de los genes, una función reservada para algunos segmentos de ADN conocidos como promotores.
Glaucia está investigando esos promotores. Más precisamente, el plan consiste en secuenciar el ADN de las plantas de la variedad SP 803280 de la caña de azúcar (la más representativa del Sucest) cultivadas con disponibilidades de agua diferentes y que producen azúcar en mayor o menor cantidad. Los resultados contribuirán para la obtención de una caña más resistente a la sequía y con mayor productividad.
En las pruebas realizadas hasta ahora, el biólogo Carlos Hotta, quien desarrolla un proyecto de posdoctorado en el laboratorio de Glaucia, analizó el ADN de la caña de azúcar por separado en pequeños fragmentos. El próximo paso consiste en seleccionar genes para ser secuenciados, por ejemplo, utilizando una nueva técnica para separar los genes activos. Una repetición del Sucest, pero con mejor tecnología. Luego, las nuevas herramientas de la biología molecular permitirán al equipo encontrar y detallar los genes promotores.
La eficiencia proviene del equipo adquirido este año –el pirosecuenciador de gran escala. “El método es completamente diferente al de los secuenciadores tradicionales”, explica Hotta. El secreto consiste en mezclar el material genético en una solución con aceite y agitarlo para formar burbujas, cada una con el tamaño exacto como para acomodar una microesfera con un único fragmento de ADN adherido a ella, que allí será multiplicado millones de veces. Millones de esas esferas en una lámina de vidrio son secuenciadas simultáneamente.
El proyecto se encuentra en sus comienzos, en cuatro o cinco años, Glaucia pretende contar con el genoma completo. No lo hará solamente con la ayuda de Hotta. El trabajo cuenta con la colaboración de otros grupos brasileños –de la USP y de la Universidad Estadual de Campinas– y extranjeros, de Sudáfrica, Australia, Francia y Estados Unidos. Francia se concentra en el cultivos de Isla de Reunión, Australia en la variedad del programa de Queensland además de la mayormente estudiada en Brasil, y Estados Unidos intenta desmenuzar las especies ancestrales de la caña doméstica: Saccharum officinarum, rica en azúcar, y S. spontaneum y S. robustum, resistentes a las enfermedades. “Los workshops que organizamos dentro del programa FAPESP de Investigación en Bioenergía (Bioen) para reunir a los investigadores resultaron esenciales para el asentamiento de dicha relación laboral”, dice Glaucia.
El proyecto
Sugarcane signaling and regulatory networks (nº 08/52146-0); Modalidad Proyecto Temático – Bioen; Coordinadora Glaucia Mendes Souza – USP; Inversión R$ 5.107.837,57
