Primer genoma vegetal secuenciado: los científicos de Salk forman parte del esfuerzo internacional

13 de diciembre de 2000

Primer genoma vegetal secuenciado: los científicos de Salk forman parte del esfuerzo internacional

13 de diciembre de 2000

La Jolla, CA – La primera secuencia completa del genoma de una planta aparece en la edición actual de Nature. El profesor de Salk, Joseph R. Ecker, codirector de uno de los seis grupos de secuenciación que contribuyen, espera que la secuencia acelere en gran medida los esfuerzos para mejorar el rendimiento y la resistencia de las plantas de cultivo.

“El organismo que usamos, la pequeña Arabidopsis mostaza, es una planta, no un modelo para plantas como las moscas o los gusanos son modelos para humanos”, dijo Ecker, refiriéndose a los animales secuenciados hasta el momento. "Por lo tanto, los científicos pueden abrir el 'libro de referencia' de Arabidopsis y aplicar esa información directamente a cultivos como el trigo o el arroz".

Arabidopsis se convirtió en el estándar de oro para la investigación de plantas en la década de 1980 por varias razones.

“Hace las cosas básicas que hacen todas las plantas: crecer, florecer y convertir la luz en energía química”, dijo joanne chory, profesor de Salk y coautor del estudio. “Además, Arabidopsis es fácil de cultivar en el laboratorio y se reproduce rápidamente.

“Arabidopsis también resultó tener un genoma relativamente pequeño, lo que hizo factible el proyecto de secuenciación”, dijo Ecker. Arabidopsis contiene cinco cromosomas; El grupo de Ecker contribuyó a la secuenciación y el análisis del cromosoma número 1.

Muchas plantas de cultivo contienen genomas duplicados, triplicados o incluso múltiples, probablemente un artefacto de años de reproducción selectiva. Sin embargo, los genes individuales de muchas de esas plantas están estrechamente relacionados con los genes de Arabidopsis. Y con frecuencia los genes de Arabidopsis funcionan cuando se agregan a otras plantas.

“Esto significa que se puede tomar un gen de resistencia al frío, por ejemplo, de Arabidopsis y ponerlo en una variedad de trigo y conferir resistencia”, dijo Ecker. "Esta capacidad hace que la secuencia de Arabidopsis sea una herramienta muy poderosa para la ingeniería agrícola".

Se espera que la secuencia de la planta también tenga implicaciones para la medicina humana. Muchos genes que están mutados en enfermedades humanas se encuentran en plantas, y Arabidopsis puede resultar un modelo eficaz para la detección de compuestos terapéuticos.

“Debido a que los experimentos se pueden realizar de manera tan rápida y económica en plantas, mucho más que en ratones, se podrían probar grandes grupos de productos químicos para detectar efectos en varios genes de enfermedades”, dijo Ecker. “Uno se movería a los animales para las pruebas definitivas, por supuesto, pero las plantas podrían ser muy útiles en la evaluación inicial”.

Agregó que debido a que muchos productos farmacéuticos provienen de las plantas, la comprensión de los genes que controlan su síntesis probablemente apuntará hacia formas de producir nuevos medicamentos o versiones mejoradas de los medicamentos existentes.

Ahora que se completó la secuenciación, Ecker y sus colegas son parte de la próxima iniciativa en genómica de plantas: determinar qué son todos los genes y qué hacen. Esta fase del proyecto, denominada Proyecto 2010, es una campaña de diez años financiada por la Fundación Nacional de Ciencias para descifrar las funciones de los aproximadamente 25,000 genes de Arabidopsis. Los esfuerzos ya están en marcha en el laboratorio de Ecker.

“Estoy extremadamente feliz de ver la secuencia completa”, dijo Ecker. “Es un final, pero también es un comienzo completamente nuevo”.

Ecker y Chory son coautores y autores colaboradores, respectivamente, del estudio "Análisis de la secuencia del genoma de la planta con flores Arabidopsis thaliana". Los coautores de Salk incluyen a Huaming Chen, Meng Chen, Christopher Kim y Paul Shinn. Ecker también es coautor principal de un estudio en el mismo número, "Secuencia y análisis del cromosoma 1 de la planta Arabidopsis thaliana". Los coautores de Salk incluyen a Huaming Chen, Rosa Cheuk, Christopher Kim y Paul Shinn. El trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias, el Departamento de Energía de EE. UU. y el Departamento de Agricultura de EE. UU.

El Instituto Salk de Estudios Biológicos, ubicado en La Jolla, California, es una institución independiente sin fines de lucro dedicada a los descubrimientos fundamentales en las ciencias de la vida, la mejora de la salud y las condiciones humanas, y la capacitación de futuras generaciones de investigadores. El Instituto fue fundado en 1960 por Jonas Salk, MD, con una donación de un terreno de la ciudad de San Diego y el apoyo financiero de March of Dimes Birth Defects Foundation.