\u00bfY si secuenciamos el genoma de un \u00e1rbol brasile\u00f1o? Era \u00e9sa una buena idea,\u00a0 m\u00e1s todav\u00eda trat\u00e1ndose de un pa\u00eds, Brasil, al que suele ser apunt\u00e1rselo como campe\u00f3n mundial de la biodiversidad. Sin embargo, hab\u00eda un problema: nadie sab\u00eda cu\u00e1l era el tama\u00f1o aproximado de todo el material gen\u00e9tico presente en los cromosomas de una especie arb\u00f3rea. Si fuera muy grande, el genoma de un \u00e1rbol ser\u00eda un desest\u00edmulo a un proyecto de secuenciamiento integral. \u00c9sa era la situaci\u00f3n en 2001, cuando esta propuesta surgi\u00f3, y por falta de informaci\u00f3n no sigui\u00f3 adelante. Pero ahora el panorama ha cambiado ?y mucho. El tama\u00f1o del genoma de m\u00e1s de un centenar de \u00e1rboles aut\u00f3ctonos de Brasil ha sido determinado por el ingeniero agr\u00f3nomo Marcelo Carnier Dornelas, uno de los investigadores que tomaron parte en las discusiones cuatro a\u00f1os atr\u00e1s. Los resultados del trabajo indican que no existe un tama\u00f1o patr\u00f3n para el genoma de un \u00e1rbol. La cantidad de pares de bases existente en el ADN de una especie puede ser hasta 20 veces mayor que en la otra. El genoma abarca el conjunto de genes de un organismo y las informaciones moleculares que controlan el funcionamiento de dichos genes.<\/p>\n
Con sus t\u00edpicas flores color lila, que pintan las ciudades brasile\u00f1as entre el Carnaval y la Pascua, la planta de la gloria o tibouchina (Thibouchina<\/em> granulosa<\/em>, conocida en Brasil como ?quaresmeira?) tiene el menor genoma, con sus 340 millones de pares de bases nitrogenadas, las unidades qu\u00edmicas del ADN. El mayor es el del coco plumoso (Syagrus romanzoffiana<\/em>), un tipo de palmera, tambi\u00e9n f\u00e1cilmente encontrada en el medio urbano, cuyo fruto carnoso y anaranjado sirve de alimento a los animales en las \u00e1reas silvestres. El material gen\u00e9tico de dicha planta exhibe 6.200 millones de pares de bases, el doble que la cantidad de letras qu\u00edmicas encontradas en el ADN humano. Este estudio, que saldr\u00e1 publicado en poco tiempo m\u00e1s en la revista Annals of Botany, tambi\u00e9n sugiere que no existe una relaci\u00f3n clara entre el porte de un \u00e1rbol y el de su genoma, a ejemplo de lo que ya hab\u00eda sido demostrado en especies animales y en otros tipos de vegetales. Originarias del Bosque Atl\u00e1ntico, tanto la planta de la gloria como la palmera coco plumoso tienen sus copas de una altura m\u00e1s o menos equivalente, de alrededor de 10 metros, y el di\u00e1metro de su tronco gira en torno a los 40 cent\u00edmetros. Pese a esa talla biol\u00f3gica similar, ambos \u00e1rboles tienen un material gen\u00e9tico de tama\u00f1o muy distinto. Para imprimir mayor seguridad a sus datos, Dornelas determin\u00f3 el tama\u00f1o de los genomas presentes en el n\u00facleo de las c\u00e9lulas de los \u00e1rboles por dos m\u00e9todos distintos: la citometr\u00eda de flujo y la microdensitometr\u00eda de imagen. Ambas t\u00e9cnicas se concibieron originalmente para el diagn\u00f3stico de c\u00e1ncer.<\/p>\n Letras qu\u00edmicas Hasta ahora, el genoma de tan s\u00f3lo un \u00e1rbol, el Populus trichocarpa<\/em>, un \u00e1lamo t\u00edpico del Hemisferio Norte y de gran importancia econ\u00f3mica, fue totalmente secuenciado. Un consorcio internacional culmin\u00f3 ese trabajo en septiembre del a\u00f1o pasado. El material gen\u00e9tico de dicha especie de \u00e1lamo es un poco mayor que el de la caoba y dispone de alrededor de 50 mil genes, una quinta parte de \u00e9stos probablemente t\u00edpicos de los \u00e1rboles, es decir, no hallados en otros tipos de vegetales, como la Arabidopsis thaliana<\/em>, una maleza de clima templado, pariente de la mostaza, que funciona como planta modelo para la biolog\u00eda.<\/p>\n El cotejar el tama\u00f1o de los genomas de distintas especies ayuda a desmitificar la idea de que seres con mayor cantidad de ADN son siempre m\u00e1s complejos que organismos dotados de material gen\u00e9tico de dimensiones reducidas. Si esto fuera verdad, algunas amebas, que tienen centenas de miles de millones de pares de bases en su genona, ser\u00edan la forma de vida m\u00e1s sofisticada de la Tierra. El hecho de tener un genoma grande no es sin\u00f3nimo de mayor complejidad en un organismo, dice el bi\u00f3logo Fernando Reinach, presidente de la empresa de biotecnolog\u00eda Alellyx y director ejecutivo de Votorantim Novos Neg\u00f3cios. Es como si crey\u00e9ramos que la complejidad de un pa\u00eds tiene alguna relaci\u00f3n con su n\u00famero de habitantes. Del mismo modo, ser\u00eda incorrecto pensar que la palmera coco plumoso es m\u00e1s compleja que la planta de la gloria \u00fanicamente porque tiene un ADN veinte veces m\u00e1s grande.<\/p>\n El genoma elegido Desde el punto de vista evolutivo, circulan algunas tesis en el medio acad\u00e9mico sobre el posible significado del tama\u00f1o de un genoma. Una de ellas es la de que el material gen\u00e9tico de plantas angiospermas (que producen flores) con origen m\u00e1s remoto en el tiempo ser\u00eda menor que el de vegetales m\u00e1s j\u00f3venes de ese mismo grupo. Si esto tuviera sentido, el investigador paulista podr\u00eda entonces haber encontrado una excepci\u00f3n a la regla entre las Myrtoidae, rama de la familia de las Myrtaceae que comprende a los \u00e1rboles con frutos carnosos, como el guayabo (Psidium guajava<\/em>) y el guapur\u00fa o jaboticaba (Myrciaria cauliflora).<\/em> Dornelas estim\u00f3 el tama\u00f1o del ADN de 20 especies de Myrtoidae y not\u00f3 que todos eran menores que los de las plantas de la subfamilia Leptospermoideae, otra rama de la familia de las Myrtaceae, compuesta de \u00e1rboles que dan frutos secos, cuya aparici\u00f3n en la naturaleza es considerado anterior al de sus cong\u00e9neres de fruto carnoso. Parece que en el interior de las Myrtaceae ha habido en el decurso del largo proceso evolutivo un encogimiento del tama\u00f1o de los genomas, afirma el investigador paulista.<\/p>\n Y hay otro dato comparativo interesante: \u00e1rboles del g\u00e9nero Tabebuia,<\/em> popularmente conocidas como lapachos, con flores amarillas, tienden a presentar un genoma mayor que aqu\u00e9llos que tienen flores rosadas o blancas. Al menos es lo que se desprende del an\u00e1lisis del tama\u00f1o del genoma de diez especies del g\u00e9nero. Los lapachos amarillos tienen un ADN con m\u00e1s de dos mil millones de pares de bases; los rosados, con m\u00e1s de mil millones de pares de bases, y los blancos, alrededor de 900 millones de pares de bases. Una posible explicaci\u00f3n para este fen\u00f3meno ser\u00eda el mayor n\u00famero de cromosomas de los lapachos amarillos. Esos \u00e1rboles presentan dos pares de 40 cromosomas, 80 en total, el doble que lo encontrado en las especies de lapacho rosado y blanco. Siguiendo esta l\u00ednea de razonamiento, en el transcurso de generaciones, el aumento (o la disminuci\u00f3n) del n\u00famero de cromosomas desembocar\u00eda en alteraciones de los rasgos externos de las distintas especies conocidas de lapacho, provocando as\u00ed el cambio de color en sus flores.<\/p>\n Estudios comparativos El Proyecto
\n<\/strong>No se debe confundir el estudio de este ingeniero agr\u00f3nomo, que midi\u00f3 el tama\u00f1o del genoma de 118 especies de \u00e1rboles, con el trabajo de secuenciamiento del material gen\u00e9tico de estas plantas, una tarea m\u00e1s compleja a\u00fan. Son dos cosas diferentes. El investigador estim\u00f3 cu\u00e1ntas letras qu\u00edmicas existen en el ADN de cada una de las especies, pero no determin\u00f3 en qu\u00e9 orden esas bases nitrogenadas aparecen en cada uno de los genomas. Las informaciones producidas sirven de referencia para eventuales proyectos de secuenciamiento. Muestran qu\u00e9 \u00e1rboles tienen el ADN de menor tama\u00f1o, y es por tanto m\u00e1s f\u00e1cil secuenci\u00e1rselos. Tal no es el caso del famoso y hoy en d\u00eda poco abundante palo de Brasil (Caesalpinia echinata<\/em>), que exhibe un ADN enorme, con 3.800 millones de pares de bases. Si un d\u00eda quisi\u00e9ramos secuenciar el genoma completo de un \u00e1rbol, el palo de Brasil no ser\u00eda precisamente una de las especies m\u00e1s indicadas, afirma Dornelas, quien concluy\u00f3 su posdoctorado en el Centro de Energ\u00eda Nuclear en Agricultura (Cena) de la Universidad de S\u00e3o Paulo, con sede en la localidad de Piracicaba, y asumi\u00f3 en julio el cargo de profesor del Departamento de Fisiolog\u00eda Vegetal del Instituto de Biolog\u00eda de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp). Pero puede ser el de la caoba, \u00bfqui\u00e9n sabe, no? De los \u00e1rboles de madera noble, la especie Swietenia macrophyla<\/em>, nombre cient\u00edfico de la caoba, es una de las que tiene uno de los menores genomas. Su material gen\u00e9tico est\u00e1 compuesto por 513 millones de pares de bases.<\/p>\n
\n<\/strong>Entre algunos grupos de \u00e1rboles con caracter\u00edsticas comunes, el tama\u00f1o del genoma parece ser m\u00e1s o menos similar, pese a que es arriesgado establecer generalizaciones con base en datos de tan s\u00f3lo un centenar de especies. El genoma de cuatro especies arb\u00f3reas de la familia de\u00a0 las Anacardiaceae, cuya marca registrada radica en que posee frutos con forma de coraz\u00f3n, no presenta una gran variaci\u00f3n de tama\u00f1o: el menor, el del pimiento Shinus molle<\/em>, cuenta con 410 millones de pares de bases; el mayor, del anacardo (Anacardium occidentale<\/em>), tiene un 50% m\u00e1s de letras qu\u00edmicas. En otros casos, quiz\u00e1s debido al mayor n\u00famero de especies analizadas, las discrepancias aparentemente son m\u00e1s notorias. Dos especies de la familia de las Annonaceae exhiben genomas de tama\u00f1o sumamente diferente: el material gen\u00e9tico del malagueto macho (Xylopia aromatica)<\/em> es cinco vez menor que el del aratiku (Annona coriacea<\/em>).<\/p>\n
\n<\/strong>Como puede observarse, el hecho de conocer el tama\u00f1o del genoma de un organismo no sirve \u00fanicamente para apuntar eventuales candidatos entrar en la lista de secuenciamientos. Es tambi\u00e9n un dato importante para futuros estudios comparativos en el \u00e1rea bot\u00e1nica. De acuerdo con un trabajo de enero de este a\u00f1o, llevado a cabo por los investigadores Michael Bennett y Ilia Leitch, de los Jardines Bot\u00e1nicos Reales de Kew, Inglaterra, existen datos sobre el tama\u00f1o del genoma de alrededor de 4.100 plantas del grupo de las angiospermas, que incluye a las hiervas, los arbustos y los \u00e1rboles que producen flores. Salvo algunas excepciones, esta muestra es dominada por plantas de importancia comercial y sus parientes silvestres, especies modelos cultivadas, de uso experimental, y otras especies que crecen cerca de los laboratorios de las regiones templadas, sobre todo en Europa Occidental y Norteam\u00e9rica, escribi\u00f3 el d\u00fao en un art\u00edculo publicado en Annals of Botany<\/em>. El estudio de Dornelas es el primer registro sobre el tama\u00f1o del material gen\u00e9tico de las plantas pertenecientes a 60 g\u00e9neros y nueve familias de \u00e1rboles. Es un trabajo importante, m\u00e1s a\u00fan pues enfoca especies brasile\u00f1as, opina Carlos Alberto Labate, del Departamento de Gen\u00e9tica de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) de la USP. Y ha de atraer el inter\u00e9s de otros investigadores del \u00e1rea de conservaci\u00f3n y evoluci\u00f3n.<\/p>\n
\n<\/strong>Perfil gen\u00f3mico de los \u00e1rboles brasile\u00f1os ? de la biodiversidad a la gen\u00f3mica: un puente entre el Biota y el AEG<\/em>
\nModalidad
\n<\/strong><\/em>Auxilio a la Investigaci\u00f3n
\nCoordinador
\n<\/strong><\/em>Marcelo Carnier Dornelas – Cena\/ USP
\nInversi\u00f3n
\n<\/strong><\/em>R$ 3.000,00 y US$ 32.033,00 (FAPESP)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"El tama\u00f1o del genoma de 100 \u00e1rboles brasile\u00f1os var\u00eda hasta veinte veces","protected":false},"author":13,"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":[101],"class_list":["post-80370","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\/80370","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\/13"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=80370"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/80370\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=80370"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=80370"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=80370"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=80370"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}