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En Cierta Ciencia, de la mano de la genetista Josefina Cano nos acercamos, cada quince días, al trabajo de muchos investigadores que están poniendo todo su empeño en desenredar la madeja de esa complejidad que nos ha convertido en los únicos animales que pueden y deben manejar a la naturaleza para beneficio mutuo. Hablamos de historias de la biología.

Amantes del guacamole, ¡alégrense!

Genoma del aguacate - Cierta Ciencia podcast - CienciaEs.com

Un estudio reciente, realizado por científicos de diversas instituciones, informa que se ha secuenciado el genoma del aguacate, hecho fundamental que permitirá estudios tanto sobre sus orígenes y dispersión al igual que facilitará el manejo de plagas que pueden atacarlo.

Se sabe ahora, por primera vez, que el popular aguacate Hass heredó un 61% de su ADN de variedades mexicanas y un 39% de guatemaltecas. Existen muchas variedades de aguacates, pero el Hass que se plantó por primera vez en 1920, es el más consumido en todo el mundo.

La investigación también ofrece un material de referencia vital para conocer la función de genes individuales y su potencial uso, mediante la ingeniería genética, para aumentar la productividad, darles resistencia a factores ambientales y mejorar texturas y sabores.

Para la agricultura, sobre todo la mexicana, el estudio es muy importante pues de los casi trece mil millones de dólares en 2017 reportados en el mundo, 2.5 mil millones son producto de la exportación de México. Su consumo extendido a todo el mundo se hace untándolo en las tortillas, usándolo en la elaboración del sushi o en bebidas consumidas en partes del Sudeste Asiático.

El proyecto fue realizado en México, Texas y la Universidad de Buffalo.

“El aguacate es un cultivo de una importancia global enorme, en especial para México. Aunque la mayoría de personas conozca el Hass y un par de otros, existe una enorme cantidad de variedades. Esas variedades son recursos inapreciables para el futuro de la planta. Necesitábamos tener la secuencia completa para cualquier proceso genómico de mejora en el cultivo”, dice Luis Herrera-Estrella, profesor emérito de genética de plantas en la Universidad de Texas, quien en su laboratorio ha guiado y realizado mucho del trabajo.

“Nuestro estudio sienta las bases para entender la resistencia a enfermedades de todas las variedades de aguacate. Si usted tiene un árbol que le parece interesante por su resistencia a un hongo, puede estudiar los genes que están activos de manera particular y de esa manera saber cuáles genes controlan la resistencia. Y si se conoce el lugar del genoma dónde están, se puede manejar su regulación. Existe un interés enorme en desarrollar variedades con esta característica”, dice Víctor Albert, profesor en la Universidad Tecnológica en Singapur y estrecho colaborador de Herrera-Estrella.

Aunque la popularidad del aguacate creció en el siglo pasado, tiene una historia registrada como fuente de alimento en Centro y Sur América que se extiende durante cientos de años hasta los Aztecas, que lo machacaban para hacer la salsa llamada por ellos “huacamolli”.

Antes que eso, en tiempos prehistóricos, los aguacates, con sus pepas enormes, pudieron ser alimento de la mega fauna, que pudo ayudar en la dispersión a distancias lejanas.

Este nuevo estudio va un poco más atrás en el tiempo. Usa la genética para investigar la historia familiar de Persea americana, nombre científico del aguacate. “Estudiamos el pasado genómico para diseñar el futuro de este cultivo estratégico para México. El ciclo de vida largo vuelve difícil los ensayos de hibridación, por eso el uso de las herramientas genéticas, volverá más fácil, rápido y efectivo el proceso”, dice Herrera- Estrella.

El aguacate pertenece a un grupo pequeño de plantas, las magnolideas, que se separaron de otras plantas con flores hace unos 150 millones de años. Uno de los objetivos del estudio era establecer con precisión las relaciones filogenéticas de este árbol con otras plantas consideradas las más antiguas en tener flores, pero los resultados no han sido claros. Las magnolideas abarcan cerca de once mil especies vivas en la tierra, incluyendo los aguacates, las magnolias, el laurel, la pimienta negra y la canela.

Los científicos siguen sin saber qué tan antiguo es el aguacate y el nuevo estudio tampoco da luz sobre el asunto. Pero la investigación explora cómo ha cambiado genéticamente desde cuando se constituyó en especie.

El aguacate es una planta muy particular, bueno, ya hemos contado que otras, como la papa, también realizan un proceso que duplica el total del genoma. Muchos de los genes son eliminados, pero algunos realizan funciones nuevas y útiles. La duplicación aumenta la paleta de posibilidades sobre las que la selección natural escogerá con mayor libertad. Una segunda forma que solo duplica algunos genes vuelve al aguacate un ingeniero químico de marca mayor.

En las plantas, los genes retenidos con frecuencia tienen que ver con procesos grandes de regulación. Y de ahí con la fabricación de químicos que aumentan el sabor, atraen a los insectos o repelen a los hongos.

Luego de adentrarse en la historia del aguacate, los científicos quisieron dar un paso al futuro para estudiar el capítulo actual de cómo los humanos han alterado el ADN de esta amada fruta.

Como los cultivadores a gran escala lo reproducen tomando ramas de los árboles existentes y colocándolas como injertos en nuevos, el Hass de hoy es idéntico genéticamente al que se plantó en 1920. Aunque siempre se lo tuvo como híbrido, mexicano-guatemalteco, la prueba definitiva la ha dado este estudio. El nuevo mapa del genoma del Hass ha revelado grandes pedazos contiguos de ADN de cada uno de los padres.

“Después de la hibridación, esos bloques se rompen a lo largo de varias generaciones en la medida que ocurren eventos reproductivos que mezclan el material genético. En el caso del aguacate, no ocurre. Lo que sí observamos fueron partes de cada padre en el ADN de las plantas, reflejo de su herencia híbrida”, dice Herrera-Estrella.

La esperanza de los investigadores está puesta en que el gobierno mexicano siga apoyando este tipo de proyectos ambiciosos que utilizan las herramientas biotecnológicas de última generación para tener un conocimiento profundo de la constitución genética de las plantas nativas, no solo del aguacate sino de los miles que ahora existen. Es una enorme garantía contra desafíos ambientales, plagas o cualquier otro tipo de invasores, virus incluidos.

La próxima vez que le añada aguacate a sus platos, piense que se está comiendo un maravilloso señor químico que desde tiempos inmemoriales se “ha esforzado” para ofrecerle sus mejores sabores y texturas.

JOSEFINA CANO
PhD Genética Molecular

Rendón-Anaya M., et al. The avocado genome informs deep angiosperm phylogeny, highlights introgressive hybridization, and reveals pathogen-influenced gene space adaptation. PNAS, 2019

Más información en el Blog Cierta Ciencia

Obras de Josefina Cano:

Viaje al centro del cerebro. Historias para jóvenes de todas las edades (Amazon)

En Colombia en la Librería Panamericana y en Bogotá en la Librería Nacional

Viaje al centro del cerebro. Historias para jóvenes de todas las edades. (Planeta)


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