INVESTIGACIÓN

Ciencia de los datos: detectives del código genético

Investigadores del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) buscan entender arquitectura de organismos de interés agrícola.
27 de Febrero de 2019

 Técnicos especializados e investigadores del Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas, trabajan en red con pares de distintas unidades del Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias- CNIA- del INTA desentrañando información genética de especies forestales, frutales, cereales y oleaginosas, plagas, malezas y patógenos.

Son detectives que buscan entender la arquitectura genética de organismos de interés agrícola, y generan una gran cantidad de datos que demandan soluciones bioinformáticas, tanto para su ordenamiento como para su análisis.

Desde el Instituto recuerdan que el acceso a las tecnologías de secuenciación de generación avanzada (NGS, por sus siglas en inglés), desde 2007 en adelante, no solo permitió obtener de manera rápida y con gran profundidad el detalle de la secuencia nucleotídica completa de un organismo y comprender su organización, sino que modificó la manera de abordar la genómica.

Máximo Rivarola, biólogo molecular que trabaja en investigaciones vinculadas al procesamiento masivo de datos de genómica en el ámbito de la agrobiotecnología, explica que con estos avances es posible tener una visión completa de un genoma determinado.

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A través de un proyecto internacional que duró más de 13 años y en el que participaron más de 200 científicos de 73 instituciones procedentes de 20 países, se pudo conocer la secuenciación y ensamblado del genoma del trigo.

De la mano del INTA, la Universidad Nacional del Sur, el Conicet y los servicios genómicos de Indear (empresa público-privada entre Bioceres y Conicet de servicios genómicos), la Argentina fue el único país latinoamericano que participó del Consorcio de Secuenciación del Genoma del Trigo (IWGSC, por sus siglas en inglés)

A partir de la investigación se logró un estudio detallado con las instrucciones genéticas que contiene la secuencia del 94% de los 21 cromosomas. Además, incluye la localización de casi 108.000 de sus genes y la presencia de millones de marcadores y elementos que regulan y controlan los procesos biológicos, que son el resultado del fenotipo.

Especialistas del INTA resaltan la ambición del proyecto ya que el genoma tiene casi 16 millones de pares de bases, 5 veces más que el genoma humano. Es por eso, que lograr su secuenciación completa representó un gran desafío para la ciencia.

El hallazgo permitió definir un catálogo de casi 110.000 genes, organizados linealmente por cromosomas, que permite referenciar de forma más precisa cualquier estudio genético de trigo acelerando el descubrimiento de genes de interés agronómico y el posterior uso de la información en los programas de mejoramiento, afirmó Marcelo Helguera, especialista en genética y genómica aplicada al mejoramiento de trigo en INTA Marco Juárez- Córdoba.

En adelante, el desafío es asignar funciones a esos genes, entender cómo se relacionan las redes que forman, explicó Gabriela Tranquilli- Instituto de Recursos Biológicos del INTA, quien sostuvo: "Lo que nos llevaba años descubrir, ahora lo podremos hacer en un corto plazo. Esperamos que el conocimiento y su implementación avancen de forma agigantada".

El desafío de armar un rompecabezas genético

Secuenciar el genoma del girasol representó un gran reto para la ciencia, ya que está organizado en 17 cromosomas y contiene más de dos tercios de secuencias repetitivas, característica que dificulta su reconstrucción, explicó Norma Paniego, especialista en secuenciación y genotipificación del INTA.

Con el genoma ensamblado, el siguiente paso será identificar la localización precisa de las regiones del ADN y los genes que definen la capacidad de adaptación al ambiente -resistencia a sequía, frío o suelos salinos-, la resistencia a enfermedades y los rasgos de calidad industrial -aceite o lignina para uso en la producción de energía.

Etiquetas: inta, genoma, trigo