{"id":76693,"date":"2003-09-01T00:00:00","date_gmt":"2003-09-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2003\/09\/01\/una-cosecha-abundante-2\/"},"modified":"2015-05-13T13:54:51","modified_gmt":"2015-05-13T16:54:51","slug":"una-cosecha-abundante-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/una-cosecha-abundante-2\/","title":{"rendered":"Una cosecha abundante"},"content":{"rendered":"

Si la historia del genoma de la ca\u00f1a de az\u00facar se transformase en una pel\u00edcula, de la mano de un cineasta de talento, ser\u00eda algo as\u00ed como\u00a0Nos am\u00e1bamos tanto<\/em>, un cl\u00e1sico del director italiano Ettore Scola que aborda la relaci\u00f3n de un grupo de amigos, que vivieron con intensidad una \u00e9poca de sus vidas y vuelven a encontrarse tiempo despu\u00e9s, luego de haber seguido cada uno su propio camino. Los 240 investigadores que participaron en este trabajo pionero iniciado hace cuatro a\u00f1os a\u00fan no se han reunido para una cena regada l\u00f3gicamente con vino, pero en tal caso podr\u00edan festejar la publicaci\u00f3n de un art\u00edculo en la revista cient\u00edfica\u00a0Genome Research<\/em> este mes, que contiene una descripci\u00f3n minuciosa de la constituci\u00f3n gen\u00e9tica de la ca\u00f1a de az\u00facar, esa planta cultivada desde hace siglos en gran escala en Brasil. Consta que las primeras plantas de la especie llegaron al pa\u00eds en 1532, de la mano del colonizador portugu\u00e9s Martim Afonso de Souza.<\/p>\n

Figura en\u00a0Genome Research<\/em>: el genoma de la ca\u00f1a de az\u00facar est\u00e1 constituido por 33.620 posibles genes, de los cuales alrededor de dos mil parecen estar asociados a la producci\u00f3n de az\u00facar. La habitual frialdad del lenguaje cient\u00edfico evidentemente deja de lado la materia prima de la supuesta pel\u00edcula – la angustia y las alegr\u00edas que sirven de asidero a esa contabilidad cient\u00edfica.<\/p>\n

Pero solamente Felipe Rodrigues da Silva, bi\u00f3logo, y Guilherme Pimentel Telles, profesional de la Computaci\u00f3n, saben realmente c\u00f3mo fue duro arribar a esos n\u00fameros finales, que en cierta forma ponen fin a una aventura iniciada en abril de 1999, cuando Paulo Arruda, profesor de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp), acept\u00f3 hacerse cargo de la tarea de coordinar el trabajo de 22 grupos de investigaci\u00f3n que se dispusieron a identificar los genes de una de las plantas que sostienen la agricultura paulista.<\/p>\n

Dos a\u00f1os antes, para determinar inicialmente el n\u00famero de genes, la informaci\u00f3n b\u00e1sica sobre cualquier genoma, Silva – por entonces doctorando -, con 29 a\u00f1os, y Telles, con 27, tuvieron que resolver algo que a\u00fan no hab\u00eda sido solucionado en ning\u00fan otro laboratorio del mundo: c\u00f3mo eliminar las repeticiones y aprovechar de la mejor manera posible las informaciones contenidas en los alrededor de 300 mil fragmentos de genes llamados ESTs, o Etiquetas de Secuencias Expresadas.<\/p>\n

El Genoma Ca\u00f1a fue uno de los primeros proyectos de plantas del mundo en adoptar esa t\u00e9cnica de identificaci\u00f3n de genes. Hasta que ajustaron el paso, trabajaron al menos 12 horas por d\u00eda durante cuatro meses, con programas seg\u00fan los cuales la ca\u00f1a tendr\u00eda ora 9 mil genes, ora m\u00e1s de 100 mil, ora un valor intermedio cualquiera, que oscilaba de acuerdo con los diferentes criterios existentes acerca de lo que es un gen. En uno de los momentos m\u00e1s emocionantes, descubrieron que estaban siendo dejados al margen tramos de genes que podr\u00edan aprovecharse.<\/p>\n

Cuatro a\u00f1os despu\u00e9s pueden percibirse tres progresos m\u00e1s abarcativos del Genoma Ca\u00f1a, un proyecto que fue posible mediante un financiamiento del orden de los 4 millones de d\u00f3lares por parte de la FAPESP, y otros 400 mil d\u00f3lares provenientes de la Cooperativa de Productores de Az\u00facar y Alcohol del Estado de S\u00e3o Paulo (Coopersucar). En primer lugar, las informaciones sobre la planta fertilizaron una serie de investigaciones, algunas de \u00e9stas con resultados prometedores, a ejemplo de un antibi\u00f3tico potencial descubierto recientemente por un grupo de la Universidad Federal de S\u00e3o Carlos (UFSCar).<\/p>\n

Asimismo, existen 50 proyectos en marcha, llevados adelante por grupos de investigaci\u00f3n que efect\u00faan la as\u00ed llamada miner\u00eda de datos o\u00a0data mining –\u00a0<\/em>que es la b\u00fasqueda de informaciones sobre el metabolismo de la ca\u00f1a, de manera tal de obtener m\u00e1s r\u00e1pidamente variedades m\u00e1s productivas y resistentes a la sequ\u00eda o a los suelos pobres. Con las t\u00e9cnicas actuales de mejoramiento gen\u00e9tico, una nueva variedad insume diez a\u00f1os de trabajo, desde las primeras pruebas hasta la aprobaci\u00f3n para su uso en el campo. Este mismo mes los genes de la ca\u00f1a estar\u00e1n a disposici\u00f3n del p\u00fablico, con su exposici\u00f3n en una base mundial de datos sobre ESTs; esto ser\u00e1 ni bien salga publicado el art\u00edculo en\u00a0Genome<\/em>.<\/p>\n

Con sus 250 mil fragmentos de genes, la ca\u00f1a ocupar\u00e1 el quinto lugar entre las plantas con m\u00e1s secuencias descritas, luego del trigo, el ma\u00edz, la cebada y la soja. Hasta ahora investigadores de otros pa\u00edses pod\u00edan tener acceso \u00fanicamente a los clones – no as\u00ed a su descripci\u00f3n detallada -, mantenidos en el Laboratorio de Almacenaje y Distribuci\u00f3n de Clones de Jaboticabal. All\u00ed, ocho freezers guardan 240 mil clones de genes, resultado de los proyectos de secuenciamiento ya concretados en S\u00e3o Paulo.<\/p>\n

Por partida doble<\/strong><\/p>\n

Como segundo efecto, este proyecto, tambi\u00e9n llamado Sucest (sigla de\u00a0Sugar Cane EST<\/em>) ech\u00f3 m\u00e1s fermento al ambiente que impuls\u00f3 las inversiones que resultaron en la creaci\u00f3n de tres empresas: Allelyx, Scylla y CanaVialis. Todas \u00e9stas cuentan con apoyo financiero de Votorantim Ventures, un fondo de capital de riesgo del Grupo Votorantim, y la experiencia acumulada con base en el secuenciamento del genoma de la bacteria\u00a0Xylella fastidiosa<\/em>, el primer organismo estudiado desde ese punto de vista en Brasil. El propio Arruda divide en la actualidad su tiempo entre la Unicamp – donde es docente del Instituto de Biolog\u00eda e Investigador del Centro de Biolog\u00eda Molecular e Ingenier\u00eda Gen\u00e9tica (CBMEG), que fue sede del Genoma Ca\u00f1a – y Allelyx, una empresa que hoy cuenta con 50 investigadores empe\u00f1ados en detener la Clorosis Variegada de los C\u00edtricos, conocida en Brasil como “amarelinho”, por ejemplo. Esta enfermedad es causada por la\u00a0Xylella<\/em>, y acaba con una tercera parte de los naranjales paulistas.<\/p>\n

Telles se uni\u00f3 en mayo de 2002 a Jo\u00e3o Meidanis, Zanoni Dias y otros bioinform\u00e1ticos – los expertos en computaci\u00f3n que crean o adiestran programas de identificaci\u00f3n y an\u00e1lisis de genes -, y juntos crearon Scylla, una empresa sobria, con apenas nueve empleados. En una demostraci\u00f3n que brinda una idea acerca de c\u00f3mo es vasto el espacio que ser\u00e1 ocupado por la bioinform\u00e1tica en Brasil, Scylla anunci\u00f3 el mes pasado su primer producto comercial: un programa que detecta y analiza peque\u00f1as variaciones de genes, y que puede emplearse para identificar enfermedades psiqui\u00e1tricas. Otro participante del Genoma Ca\u00f1a, Eder Antonio Giglioti, es actualmente uno de los cinco socios de CanaVialis; todos \u00e9stos tienen m\u00e1s de 30 a\u00f1os de experiencia en mejoramiento gen\u00e9tico de la ca\u00f1a de az\u00facar, y ahora encabezan un equipo 25 investigadores que se valdr\u00e1n de la gen\u00f3mica y la biotecnolog\u00eda para desarrollar nuevas variedades de ca\u00f1a y optimizar las ya existentes.<\/p>\n

Pero ni las investigaciones ni las empresas ser\u00edan posibles sin un tercer efecto, m\u00e1s profundo todav\u00eda: la calificaci\u00f3n del cuerpo cient\u00edfico. El Genoma Ca\u00f1a acerc\u00f3 a investigadores que de otra manera dif\u00edcilmente se habr\u00edan conocido; consolid\u00f3 l\u00edderes – en el a\u00f1o 2000, por ejemplo, Andrew Simpson, coordinador del Genoma\u00a0Xylella<\/em>, del cual deriv\u00f3 el Sucest, era probablemente el cient\u00edfico m\u00e1s conocido en Brasil – e impuls\u00f3 la carrera cient\u00edfica de los investigadores, como puede notarse marcadamente en los casos de tres doctorandos que trabajaron m\u00e1s cerca de Arruda: Edson Kemper, Andr\u00e9 Luiz Vettore y Felipe da Silva.<\/p>\n

Durante casi todo el proyecto, \u00e9stos se encargaban de tareas estrat\u00e9gicas, tales como el control de las finanzas del proyecto; recolectaban muestras de los tejidos de la ca\u00f1a en el campo (de la ra\u00edz a la flor, y tanto en el interior de S\u00e3o Paulo como en las plantaciones del estado de Alagoas), elaboraban clones de tramos del genoma, se hac\u00edan cargo de la distribuci\u00f3n de material de investigaci\u00f3n entre los 22 laboratorios involucrados en el proyecto e interpretaban en las computadoras los resultados que retornaban. En cuatro a\u00f1os administraron 9.375 placas conteniendo 900 mil clones, que formaban las llamadas bibliotecas del cADN sigla del \u00e1cido desoxirribonucleico complementario al ADN original de la planta.<\/p>\n

Quiz\u00e1 a ellos tres no les haya agradado el trabajo excesivo, con los fines de semana encerrados en el laboratorio, ni las quejas de sus novias por postergar “siempre otra vez” ir al cine, por tener que trabajar hasta m\u00e1s tarde. As\u00ed y todo, uno tras otro estos cuasi hijos de Arruda – en el sentido cient\u00edfico estrictamente, y bien entendido – dejaron el CBMEG, tomaron rumbo propio y hoy en d\u00eda ocupan puestos importantes en instituciones de investigaci\u00f3n o empresas. Y lo que es mejor: aplicando aquello que aprendieron. “El Genoma Ca\u00f1a fue un ejemplo concreto de que el trabajo en equipo funciona, da resultados y lleva a todos a hacer m\u00e1s y m\u00e1s”, dice Kemper, un ingeniero agr\u00f3nomo reconocido por su dedicaci\u00f3n casi sin l\u00edmites. Un ejemplo: si los datos de los laboratorios de secuenciamiento de la ca\u00f1a llegaban cuando ya expiraba la tarde, horario en que los t\u00e9cnicos ya se hab\u00edan retirado, Kemper no ve\u00eda por qu\u00e9 hab\u00eda que esperar hasta el otro d\u00eda, y sin cabildeos hac\u00eda \u00e9l mismo el trabajo,avanzando noche adentro hasta que la tarea estuviese concluida.<\/p>\n

Kemper fue el primero en partir, en agosto de 2000. En la actualidad trabaja en la sede de Monsanto en Saint Louis, ciudad de Estados Unidos enclavada entre los r\u00edos Mississipi y Missouri. A los 34 a\u00f1os, este ex alumno de doctorado de Paulo Arruda gerencia el Laboratorio de Pureza Gen\u00e9tica, que en sus momentos de trabajom\u00e1s intenso albergaa 35 investigadores y t\u00e9cnicos, atentos para que el ma\u00edz y la soja transg\u00e9nica cumplan los requisitos de calidad estipulados por el gobierno estadounidense y por la propia empresa. La planta m\u00e1s parecida a la ca\u00f1a que Kemper ve por all\u00ed es el sorgo, una gram\u00ednea menuda, de no m\u00e1s de un metro de altura, que se usa como alimento del ganado.<\/p>\n

“Vivimos juntos una \u00e9poca de efervescencia, no hab\u00eda vanidad ni obst\u00e1culos, y convers\u00e1bamos de igual a igual con los investigadores m\u00e1s experimentados”, recuerda Vettore, el segundo en dejar el CBMEG. Eximio planificador de los gastos y de la rutina de trabajo, Vettore se mud\u00f3 de Campinas a la capital paulista en julio de 2001. Hoy en d\u00eda es coordinador del laboratorio de gen\u00e9tica del c\u00e1ncer del Instituto Ludwig de Investigaciones sobre el C\u00e1ncer, y procura identificar marcadores moleculares para tumores.<\/p>\n

Tres meses despu\u00e9s, cuando las conclusiones del trabajo con la ca\u00f1a ya se encontraban avanzadas, fue la hora de Silva decirle adi\u00f3s a Paulo Arruda y Adilson Leite, su ex director de tesis y uno de los coordinadores del CBMEG, que muri\u00f3 de c\u00e1ncer en los pulmones en febrero de 2003. Silva pas\u00f3 ocho meses en una unidad de Embrapa de R\u00edo y desde julio del a\u00f1o pasado trabaja en otra unidad, el Centro Nacional de Recursos Gen\u00e9ticos y Biotecnolog\u00eda (Cenargen) de Brasilia, donde trabaja en los genomas del caf\u00e9 y la banana, en programas de computadora un poco m\u00e1s amigables que aqu\u00e9llos con los que tuvo que lidiar a\u00f1os atr\u00e1s.<\/p>\n

“El respeto con el que los otros investigadores me tratan hoy en d\u00eda no tiene precio”, comenta Silva, que al terminar su doctorado hab\u00eda participado en la redacci\u00f3n de 11 art\u00edculos cient\u00edficos. El equilibrio de fuerzas, a su modo de ver las cosas, fue esencial para que el grupo sobreviviese en la misma sala en la que trabajaban juntos y para superar las diferencias de estilo de trabajo. \u00c9l, por ejemplo, es dispersivo y ruidoso (tiene una banda de rock desde que ten\u00eda 12 a\u00f1os), mientras que Vettore se granje\u00f3 la fama de ser super-organizado y met\u00f3dico.La propia historia de la ca\u00f1a emerg\u00eda a medida que se acumulaban los descubrimientos sobre su genoma, anunciados en 2001 en una edici\u00f3n especial de\u00a0Genetics Molecular Biology<\/em> y sintetizados en el art\u00edculo de\u00a0Genome Research<\/em>, firmado por 57 brasile\u00f1os.<\/p>\n

Los investigadores arribaron a la conclusi\u00f3n de que la ca\u00f1a guarda al menos un 70% de semejanza con otro grupo de plantas, las dicotiled\u00f3neas, como el fr\u00edjol y la soja (la ca\u00f1a es una monocotiled\u00f3nea) – entre 50 y 70 millones de a\u00f1os antes de separarse, hab\u00eda una sola especie, con caracter\u00edsticas de dos grupos. La comparaci\u00f3n entre genomas revela tambi\u00e9n que un 71% de los genes de la ca\u00f1a se encuentran tambi\u00e9n en la\u00a0Arabidopsis thaliana<\/em>, una planta modelo usada en gen\u00e9tica que no alcanza los 10 cent\u00edmetros de altura, y el 80% de los genes de la cana tienen un correspondiente en el arroz.<\/p>\n

Estas informaciones son importantes, pues sugieren de qu\u00e9 manera hacer de la ca\u00f1a un cultivo m\u00e1s productivo o m\u00e1s resistente a las sequ\u00edas. En la pr\u00e1ctica, significa intensificar la actuaci\u00f3n al menos de una parte de los 2.000 genes ligados a la producci\u00f3n de az\u00facar del h\u00edbrido de ca\u00f1a actualmente cultivado en Brasil, producto de cruzamientos realizados en el transcurso de cinco siglos entre las especies\u00a0Saccharum spontaneum<\/em>, m\u00e1s efectiva en la producci\u00f3n de az\u00facar, y la\u00a0S. officinarum<\/em>, m\u00e1s resistente a las enfermedades, por ejemplo. Los investigadores saben desde hace tiempo que est\u00e1n operando con una planta compleja, cujas c\u00e9lulas cargan hasta 12 copias de cada gen.<\/p>\n

Si bien por un lado estas peculiaridades dificultan el trabajo, por el otro hacen que los logros sean m\u00e1s gratificantes. “El trabajo con el genoma de la ca\u00f1a facilit\u00f3 el desarrollo de herramientas m\u00e1s sencillas de comparaci\u00f3n entre genomas, que permiten que cualquier bi\u00f3logo extraiga conclusiones muy interesantes sobre cualquier organismo vivo”, comenta Carlos Menck, genetista del Instituto de Ciencias Biom\u00e9dicas de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP). Menck, Michel Vincentz, del CBMEG, y un grupo de 10 investigadores del Sucest est\u00e1n finalizando un art\u00edculo en el que compararon genes de la ca\u00f1a y de\u00a0Arabidopsis,<\/em> y en el que presentan algunos que a\u00fan no se hab\u00edan identificado.<\/p>\n

Este trabajo catapult\u00f3 a los cient\u00edficos a otro nivel. Por tal raz\u00f3n, una pel\u00edcula que mostrase las trayectorias de los cient\u00edficos que revelaron la esencia de la ca\u00f1a no podr\u00eda dejar de reconstruir la escena en la que Jo\u00e3o Meidanis ingres\u00f3 al CBMEG en 1995, con ganas de llegar a una secuencia gen\u00e9tica peque\u00f1a. Bastar\u00edan tres mil pares de bases. Con ellos pretend\u00eda desarrollar los programas que ser\u00edan esenciales luego de algunos a\u00f1os para el estudio de laXylella<\/em> , la ca\u00f1a y otros organismos ya secuenciados. La anhelada materia prima – en aquellos tiempos su entrega tardaba seis meses111 – hoy en d\u00eda saldr\u00eda en dos minutos, mientras uno se toma un caf\u00e9 o, mejor a\u00fan, un caldo de ca\u00f1a helado.<\/p>\n

Al contrario de lo que ah\u00ed se public\u00f3, la planta\u00a0Saccharum spontaneum<\/em> es m\u00e1s r\u00fastica y produce menos az\u00facar, mientras que la variedad\u00a0Saccharum officinarum<\/em> produce m\u00e1s az\u00facar, pero es menos resistente a las enfermedades.<\/strong><\/p>\n

El Proyecto<\/strong>
\nGenoma Ca\u00f1a<\/em>
\nModalidad<\/strong>
\nProyecto de Investigaci\u00f3n en el \u00c1mbito del Programa Especial Genoma FAPESP
\nCoordinador<\/strong>
\nPaulo Arruda – Unicamp
\nInversiones<\/strong>
\nUS$ 4.484.090,61<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Salen los datos finales del genoma de la ca\u00f1a, que impuls\u00f3 proyectos y carreras cient\u00edficas, y deriv\u00f3 en la formaci\u00f3n de empresas","protected":false},"author":17,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[],"coauthors":[5968],"class_list":["post-76693","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76693","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/17"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=76693"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76693\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=76693"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=76693"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=76693"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=76693"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}