Investigadores de Iberoamérica secuenciarán el genoma del frijol

Científicos mexicanos, en coordinación con investigadores e instituciones de Iberoamérica, secuenciarán el genoma del frijol con el objetivo de obtener mejores variedades resistentes a plagas, enfermedades y sequías.
“Secuenciaremos el 100 por ciento de los genes, no quedará ningún espacio sin entender”, señaló Alfredo Herrera Estrella, investigador del Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad (Langebio) del Cinvestav Irapuato, institución que gestó el proyecto.
El científico refirió que este trabajo no se había podido realizar en parte porque la leguminosa no es considerada como un cultivo de gran importancia económica, sin embargo, socialmente es vital, puesto que es uno de los más consumidos por la población de bajos recursos en Latinoamérica. La región es la principal productora del mundo, representando cerca de la mitad.
En México, citó, es el tercer cultivo de mayor importancia, aunque sólo se obtiene alrededor de 300 kilogramos por hectárea debido a los factores que afectan producción, principalmente las sequías y la antracnosis, enfermedad que produce su pérdida hasta en un 100 por ciento.
El científico del Centro de Investigación y Estudios Avanzados (Cinvestav) indicó además que la producción del cultivo debe de preocupar más en el país, puesto que si bien es el cuarto productor del mundo, cuenta a la vez con la misma posición en importación.
Recordó que México es uno de los dos centros de origen de la leguminosa y cuenta con una gran riqueza, “tenemos muchos silvestres con características que los hacen tolerantes y resistentes a sequías y plagas, esa es la diversidad que queremos explorar”.
Por ello, los científicos harán uso de la variedad de Phaseolus vulgaris, o frijol común, punto de origen de muchas otras más. Con esto, agregó Herrera Estrella, se contará con el genoma del frijol mesoamericano, en tanto que otro proyecto estadunidense buscará secuenciar el de origen andino.
Sin embargo, el esfuerzo iberoamericano no termina aquí, puesto que el trabajo conjunto de México, Brasil, Argentina y Brasil, que tendrá un costo de alrededor de dos y medio millones de dólares, buscará además obtener las secuencias de entre cinco y 10 variedades tanto de origen mesoamericano como andino, que serán puntos de referencia para poder hacer mejores cruzas y acelerar su mejoramiento genético.
De acuerdo con el investigador del Langebio, otro de los problemas con este tipo de esfuerzos es que la información no siempre llega a los productores en el campo, por lo que la iniciativa incluye también un proyecto de entrenamiento en Latinoamérica para que los productores apliquen el conocimiento.
MILLONES DE LETRAS. Alfredo Herrera acotó que la información obtenida será utilizada para realizar un mejoramiento tradicional asistido, mas no para producir plantas transgénicas, ya que esto es complejo e ineficiente en el caso del frijol.
Explicó que esta leguminosa tiene dos juegos de cromosomas en un genoma de 630 millones de bases, lo que representa una quinta parte el tamaño del genoma del hombre y aproximadamente una cuarta la del maíz. “Esto nos permitirá hacer una exploración más completa”.
Los científicos en el Langebio harán uso además de la técnica llamada pirosecuenciación, herramienta tecnológica tan poderosa que permitirá leer 20 veces todas las letras del genoma —con el maíz se hizo sólo cuatro veces—, lo que quiere decir que se leerán 12 mil millones de letras aproximadamente.
Además de esto, los investigadores utilizarán otra técnica de “ensamblado” para ubicar las pequeñas piezas del genoma que se obtengan para saber de antemano su lugar en toda la secuencia.
Mediante otra técnica, nueva en el país, donde se realizará una secuenciación en sólido a través de una laminilla de vidrio, los investigadores lograrán escalar de manera importante el número de veces que podrán “leer” miles de millones de letras en cinco días.
“El objetivo es lograr una cobertura de 100 veces el tamaño del genoma en fragmentos pequeños, lo que nos permitirá reiterar la secuencia y evitar cualquier error; con esta tecnología leeremos 60 mil millones de letras, 20 veces el genoma del humano. Esto es importante porque es la base para realizar un mejoramiento del cultivo en el campo”, dijo.
El especialista explicó que cuando hay diferencia de una sola letra entre dos variedades, se puede usar la información para hacer las cruzas mejoradas.
A este análisis, añadió, se sumará el estudio de la parte activa del genoma, esto es, determinar los genes que se activan. “Para esto se tomarán 64 condiciones diferentes del crecimiento del frijol, en los que intervenga la sequía, la fijación de nitrógeno, limitaciones de fósforo, enfermedades, entre otras”.
El equipo nacional, conformado por el Cinvestav-Langebio, el Instituto de Biotecnología y Facultad de Ciencias de la UNAM y el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), espera obtener el primer borrador en el mes de junio y tener resultados avanzados a finales de año, aunque, aclaró Herrera Estrella, el tiempo para interpretar la información podría tardar un poco más.

© Los datos

La mitad de los granos de frijol que se consumen en el mundo es del tipo común y las variedades de México tienen características especiales, nutrimentales y alimentarias, entre estos micronutrimentos que superan a los de otros cereales, tales como el hierro y el ácido fólico.
El frijol tiene dos orígenes: mesoamericano y andino, los primeros más pequeños, aunque con mejor capacidad para captar nitrógeno del ambiente.
La leguminosa es uno de los cultivos de los más antiguos, existen evidencias de algunos de hace nueve mil años, alrededor del tiempo registrado en el maíz, que es de entre 10 mil y 11 mil años.
Los principales productores de frijol en el mundo son Brasil, India, China, Myanmar, México y EU. En el país la producción se ha incrementado en alrededor de 17 por ciento entre 2001 y 2003, en tanto que de 2003 a 2007 ha sido de 10 por ciento.
Los principales exportadores de la leguminosa en el mundo son China, Myanmar, Brasil, Argentina y EU. México es, por otro lado, el cuarto país que más importa.
El proyecto de secuenciación del maíz en México es financiado por el Conacyt. Contribución que asciende a los 600 mil dólares. Participan el Cinvestav, UNAM e INIFAP.