Una nueva herramienta gen\u00e9tica para la formaci\u00f3n de nuevas variedades de ca\u00f1a de az\u00facar, m\u00e1s productivas y menos susceptibles a la sequ\u00eda y a las enfermedades, fue desarrollada por un equipo de investigadores de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp). Es el mapa funcional de la ca\u00f1a que muestra marcadores moleculares relacionados a las caracter\u00edsticas agron\u00f3micas de la planta, como por ejemplo los genes vinculados a la bios\u00edntesis de la sacarosa, el nombre cient\u00edfico del az\u00facar. La importancia de ese hallazgo es que, adem\u00e1s de servir como edulcorante en el d\u00eda a d\u00eda, la sacarosa es fundamental en el proceso de producci\u00f3n del etanol, o alcohol automotor. Las variedades de ca\u00f1a que producen m\u00e1s sacarosa son las m\u00e1s deseadas por los productores de alcohol. Elaboramos un mapa con genes que funcionan como marcadores moleculares, dice la ingeniera agr\u00f3noma Anete Pereira de Souza, coordinadora del estudio y profesora del Departamento de Gen\u00e9tica y Evoluci\u00f3n del Instituto de Biolog\u00eda e investigadora del Centro de Biolog\u00eda Molecular e Ingenier\u00eda Gen\u00e9tica (Cbmeg), ambos de la Unicamp. Esos marcadores son peque\u00f1as variaciones en las secuencias de las bases nitrogenadas que componen un gene (guanina, citosina, timina y adenina) y pueden estar asociados a caracter\u00edsticas de inter\u00e9s comercial.<\/p>\n
La identificaci\u00f3n de esos genes parti\u00f3 del resultado del Sucest, sigla para Sugar Cane EST (Etiquetas de secuencia expresa, correspondientes al genoma expreso o activo de un organismo), m\u00e1s conocido como Genoma Ca\u00f1a, realizado entre 1999 y 2003 por cerca de 240 investigadores de universidades paulistas, pernambucanas y fluminenses. El trabajo result\u00f3 en el conocimiento de cerca del 90% de los genes de la ca\u00f1a, representados por 43 mil secuencias expresadas de genes. La t\u00e9cnica usada fue el desarrollo de marcadores del tipo microsat\u00e9lites a partir de las secuencias expresadas de la ca\u00f1a, para posterior construcci\u00f3n del mapa funcional y la localizaci\u00f3n de los genes en el genoma de la especie.<\/p>\n
Los genes de un individuo de una misma especie son los mismos, lo que cambia son las peque\u00f1as variaciones en esos genes, llamados alelos, que pueden identificar diferencias como el color de los ojos, de una flor o hasta la paternidad en los llamadas pruebas de ADN. Un gene puede tener varios alelos, que son variaciones de ese gene. La diferencia entre alelos puede determinar, por ejemplo, un metabolismo m\u00e1s eficiente para la producci\u00f3n de az\u00facar o en la resistencia a enfermedades y tambi\u00e9n a la sequ\u00eda, por ejemplo, explica Anete, que recibi\u00f3, en enero, el parecer favorable para publicar el mapa funcional de la ca\u00f1a en la revista cient\u00edfica Molecular Breeding.<\/p>\n
Con los datos de los marcadores moleculares en las manos es posible analizar una poblaci\u00f3n de plantas productivas y verificar cuales individuos poseen los alelos asociados a la producci\u00f3n de az\u00facar, por ejemplo. Es posible encontrar alelos que codifican prote\u00ednas de mayor inter\u00e9s comercial. Nuestro trabajo es identificar a los alelos favorables en el genoma. Entre los cerca de 400 genes analizados, a partir de 2 mil secuencias que pose\u00edan microsat\u00e9lites, muchos pudr\u00edan ser transformados en marcadores moleculares posibilitando su mapeo en el genoma de la ca\u00f1a.<\/p>\n
La prole ideal El CTC ya est\u00e1 usando los marcadores moleculares espec\u00edficos encontrados en el estudio para identificar si una planta es una variedad producida por ellos. Eso tiene implicaciones en el cobro de royalties de los agricultores por parte del centro. Otro resultado del grupo fue el desarrollo de una nueva metodolog\u00eda de construcci\u00f3n de mapas gen\u00e9ticos estad\u00edsticos. El grupo del profesor Antonio Augusto Franco Garc\u00eda, de la Esalq, cre\u00f3 un software especialmente para el trabajo. En vez de dos mapas (uno del padre y otro de la madre de la planta), sobrepuestos para la verificaci\u00f3n de los hijos, ellos construyeron un mapa s\u00f3lo. El pr\u00f3ximo paso del grupo es trabajar en conjunto con el CTC y el grupo de la profesora Gl\u00e1ucia Mendes Souza, del Instituto de Qu\u00edmica de la USP. En proyecto semejante, ella identific\u00f3 otros genes de inter\u00e9s comercial que no poseen microsat\u00e9lites. El m\u00e9todo usado por ella es el an\u00e1lisis por microarrays el chips de ADN en que el gene es localizado entre millares de otros y necesita ser probado en campo.<\/p>\n
\n<\/strong>El mapa funcional permite identificar la planta m\u00e1s productiva por\u00a0 su constituci\u00f3n molecular. La diferenciaci\u00f3n gen\u00e9tica identifica, por ejemplo, plantas de ca\u00f1a que, aunque muy productivas en az\u00facar, poseen poca resistencia las enfermedades o al contrario. La identificaci\u00f3n del gene permite el cruce de dos plantas que tengan los mejores alelos, garantizando una prole con las mejores caracter\u00edsticas agr\u00edcolas deseables. La investigaci\u00f3n molecular con la ca\u00f1a y una futura sistematizaci\u00f3n de las pruebas gen\u00e9ticas ser\u00e1n un avance\u00a0 tecnol\u00f3gico para las mejoras, profesionales que hacen los cruces entre plantas (el cambio manual de polen entre dos plantas de variedades diferentes), siempre buscando las mejores caracter\u00edsticas externas, llamadas fenot\u00edpicas, en determinada poblaci\u00f3n de planta para formar nuevas variedades m\u00e1s productivas. Ellos podr\u00e1n usar tambi\u00e9n los datos moleculares en la selecci\u00f3n de las mejores plantas para la realizaci\u00f3n de los cruces, dice Anete. Los estudios del grupo de la Unicamp contaron tambi\u00e9n con investigadores del departamento de gen\u00e9tica de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) y del Centro de Energ\u00eda Nuclear en la Agricultura, ambos de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP), y tuvieron una financiaci\u00f3n del programa Alianza para la Innovaci\u00f3n Tecnol\u00f3gica (Pite) de la FAPESP y del Centro de Tecnolog\u00eda Ca\u00f1era\u00a0 (CTC), una asociaci\u00f3n mantenida por m\u00e1s de cien centrales independientes y 15 asociaciones de productores. Los estudios fueron realizados utilizando una poblaci\u00f3n compuesta por cien plantas, obtenida a partir del cruce controlado entre plantas de dos variedades pre-comerciales del programa de mejoramiento gen\u00e9tico del CTC.<\/p>\n