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Ciencia

Confeccionan el mapa del árbol del papel

El descubrimiento de 6.800 genes del eucalipto impulsa la tentativa de incrementar la productividad en el sector forestal

eduardo cesarBasada en el eucalipto, la industria de papel y celulosa responde por el 4% del PBIeduardo cesar

A mediados de febrero, el final de la primera fase del proyecto ForESTs, que previa el secuenciamiento parcial del genoma de árboles de eucalipto (Eucalyptus spp), soventado por la FAPESP en asociación con cuatro empresas del sector de papel, celulosa, aglomerados y laminados (Votorantim, Ripasa, Suzano y Duratex), trajo dos buenas noticias. La primera fue el término de los trabajos de esa etapa un mes antes del plazo previsto, después de haber sido secuenciadas 110 mil ESTs (etiquetas de secuencias expresadas, fragmentos del código genético que ayudan a identificar a los genes).

La segunda, y más importante, fue el descubrimiento, en medio de los probables 27.500 genes encontrados con el auxilio de las ESTs, de 6.800 genes nuevos, nunca antes localizados en otros proyectos mundiales de secuenciamiento de genomas. “La mayoría de los nuevos genes sería específica del eucalipto”, comenta Helaine Carrer, de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) de la Universidad de São Paulo (USP), coordinadora del proyecto, que se sirve de una cadena de 20 laboratorios del proyecto Genomas Agronómicos y Ambientales (AEG), de la FAPESP. “Consultamos los bancos de datos internacionales y no los encontramos en el genoma de otros organismos”. En la fase inicial del ForESTs, la Fundación destinó 530 mil dólares al proyecto, y el consorcio, 500 mil reales.

La próxima fase
Justamente por no haber información disponible sobre los nuevos genes, esas casi 7 mil secuencias capaces de codificar proteínas serán examinadas con atención redoblada en la segunda fase del ForESTs, que se extenderá por tres años, con inversiones previstas de un millón de reales más por parte de las empresas. En la búsqueda de genes de importancia económica para la industria forestal, que puedan ser útiles para aumentar la productividad y reducir los costos en los procesos de producción de papel y celulosa, los investigadores van escudriñar a partir de ahora todo el material genético ya registrado del eucalipto.

Para eso, van a echar mano a una serie de técnicas destinadas a aclarar sobre la función de los genes, entre ellas, eluso de los llamados microarrays o chips de ADN (ácido desoxirribonucleico), diminutas láminas especiales en las cuales se colocan millares de genes. Esta metodología permite estudiar simultáneamente el patrón de expresión de un conjunto de genes en las más diversas situaciones. En otras palabras, ver qué genes son o no usados (y con qué intensidad) durante el desarrollo de un ser vivo. “Hoy en día, se trabaja cada vez más con la noción de que la acción de un grupo de genes -y no de un solo gen- determina los rasgos de una persona, de un animal o de una planta”, dice Helaine.

En el caso del eucalipto, el uso de los chips de ADN sería útil en la busca de genes involucrados, por ejemplo, en las síntesis químicas que regulan la producción de las fibras de celulosa, la materia prima del papel, y de la lignina, una sustancia que se deposita en las paredes de las células vegetales y le confiere resistencia a la madera. De acuerdo con el tipo de lignina, que puede responder por hasta el 25% de la composición de la madera, la extracción de la celulosa del eucalipto se torna fácil o complicada, cara o barata.”Ya son conocidos los genes que actúan en esos procesos”, afirma Helaine.

En esta segunda fase del proyecto, también deberán ser estudiados genes que puedan conferirle al eucalipto mayor resistencia a enfermedades, a la escasez de agua y al frío. Estas son solamente algunas de las cuestiones abordadas que deberán ser sometidas a pruebas por los miembros del proyecto ForESTs, con el objetivo de encontrar formas para mejorar la productividad de las industrias de pulpa, papel, celulosa y paneles laminados, que dan trabajo a 150 mil personas en el país, mueve alrededor del 4% del Producto Bruto Interno (PBI) y responden por alrededor de un 8% de las exportaciones anuales. Con el tiempo, otras alternativas podrán tornarse más firmes, en la medida en que las investigaciones avancen.

Cuando sean descubiertos los grupos de genes relacionados a las mejoras de la productividad, los investigadores informarán a las empresas que van a buscar esos genes en las plantas ya cultivadas en viveros y seleccionar las variedades más adecuadas para sus propósitos. Los científicos no descartan la posibilidad de producir especies genéticamente modificadas, aunque ése no sea el objetivo primordial. Para averiguar si un gen introducido en la planta fue incorporado y es concluyente, no sería necesario esperar a que el eucalipto crezca, cosa que demora en promedio siete años. En el laboratorio, pocos meses después de la alteración en el genoma, ya se logra determinar, con el auxilio de marcadores moleculares, si el gen introducido se manifiesta en la planta en formación.

Competencia internacional
Ser rápido y eficiente es importante en un proyecto como el ForESTs. Hasta porque la competencia internacional en el área de mejoramiento genético del eucalipto entre las empresa de papel y celulosa es grande. De acuerdo con Mathias Kirst, investigador brasileño del Grupo de Biotecnología en Bosques de la Universidad de Carolina del Norte, Estados Unidos, que visitó la Esalq el mes pasado, una iniciativa conducida por una empresa de Nueva Zelandia ya secuenció 500 mil ESTs del genoma de ese árbol. Éste es un resultado casi cinco veces mayor que el proyecto paulista. “Esos datos nunca se van a hacer públicos porque el trabajo fue hecho por una compañía privada”, comenta Kirst. Hasta el momento, el equipo de investigadores bajo su coordinación realizó solamente 12 mil secuencias del genoma de eucalipto.

También en febrero, dos días después del anuncio del término de la primerafase del ForESTs, el gobierno federal lanzó una iniciativa nacional destinada a investigar formas de mejoramiento genético del eucalipto, el Proyecto Genolyptus. Un grupo de 12 empresas, siete Universidades y la Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (Embrapa) participa del proyecto, previsto para durar cinco años, en su primera fase.

El presupuesto inicial del proyecto federal es de 12 millones de reales, de los cuales, el 70% será costeado por el Ministerio de la Ciencia y Tecnología, con un aporte del Fondo Verde-Amarelo, y el 30% por las empresas. Los investigadores de la red Gelolyptus pretenden estudiar en plantaciones diseminadas por todo el territorio nacional las mejores formas de icrementar la productividad, disminuir la contaminación de las industrias del sector forestal y crear plantas más resistentes y adecuadas a los diferentes usos.

El Proyecto
FORESTs: Eucalyptus Genome Sequencing Project Consortium
Modalidad
Programa Asociación para la Innovación Tecnológica (PITE)
Coordinadora
Helaine Carrer – Esalq/USP
Inversión
R$ 500.000,00 y US$ 530.000,00

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