El CSIC participa en la secuenciación completa del genoma de la judía común

Coincidiendo con el inicio del Año Internacional de las Leguminosas 2016

El CSIC participa en la secuenciación completa del genoma de la judía común

• Científicos de 24 grupos de investigación de España, México, Brasil y Argentina han secuenciado y anclado 620 millones de pares de bases del genoma de una variedad de judía Mesoamericana, lo que ha permitido la identificación en el genoma de un total de 30.491 genes, así como el análisis de su funcionalidad mediante sus patrones de expresión. El equipo español ha estado coordinado desde Galicia por Marta Santalla Ferradás, investigadora científica del CSIC en el Grupo de Biología de Agrosistemas de MBG (Pontevedra)
• En este hito científico, que se acaba de publicar en la prestigiosa revista Genome Biology, se ha alcanzado en el marco de un proyecto de cooperación multinacional iniciado en 2009 y cuyos primeros resultados se alcanzaron en 2012. Se abre ahora, con la difusión de los datos a la comunidad científica, una nueva etapa en las investigaciones sobre la judía, puesto que disponer de su genoma posibilita modificar los rasgos, seleccionando aquellos genes que contribuyan al incremento y a la optimización de la producción, a la resistencia frente a plagas y enfermedades y a la mejora de la calidad, entre otros aspectos.

Santiago de Compostela, 21 de marzo de 2016. El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha participado, a través de tres de sus centros de investigación adscritos al área de Ciencias Agrarias, entre ellos la Misión Biológica de Galicia, en la secuenciación completa del genoma de la judía común, que se acaba de publicar, decodificado, en la prestigiosa revista Genome Biology.

Este hito científico, cuyos primeros resultados se alcanzaron en 2012 y cuya información se pone ahora a disposición de toda la comunidad investigadora, se ha realizado en el marco del proyecto de cooperación multinacional  “PhasIbeam”, integrado por un consorcio iberoamericano de científicos de Argentina, Brasil, México y España, y coordinado por el Centro de Investigación y Estudios Avanzados de México (CINVESTAV).

De España ha participado el CSIC a través de la Misión Biológica de Galicia, (Pontevedra), del Instituto de Agricultura Sostenible (Córdoba) y del Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (Barcelona, CSIC-UAB), junto con el Center for Genomic Regulation (CRG), la empresa Lifesequencing, la Universidad de León y el Servicio Regional de Investigación y Desarrollo Agroalimentario de Asturias. El equipo español ha estado coordinado desde Galicia por Marta Santalla Ferradás, investigadora científica del CSIC en la MBG, y especialista en genética y mejora de leguminosas.

El proyecto, que se inició en 2009, ha estado financiado con más de 2 millones de euros por el Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo, el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación de Argentina, el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico de Brasil, el Ministerio de Economía y Competitividad de España y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de México.

“Hemos secuenciado y anclado 620 millones de pares de bases del genoma de una variedad de judía Mesoamericana, lo que nos ha permitido la identificación en el genoma de un total de 30.491 genes, así como el análisis de su funcionalidad mediante sus patrones de expresión. Los datos del genoma y transcriptoma de este tipo Mesoamericano representan un recurso imprescindible para los recursos genómicos ya existentes del tipo de judía Andino”, explica Marta Santalla Ferradás.

“Este hito científico permite afrontar, de un modo directo y con el conocimiento necesario, el análisis de la información contenida en los más de 30.000 genes, incluidos en los cromosomas y responsables de la elaboración de todas las proteínas requeridas por la planta de judía. Estos codifican rasgos que hacen que una variedad sea muy resistente a todo tipo de inclemencias medioambientales, largos periodos de sequía, bajas temperaturas, elevada salinidad de los suelos (algo que permitiría aprovechar zonas actualmente no aptas para el cultivo), enfermedades, plagas, valor nutricional del fruto, entre otros. Ahora se podrá trabajar de forma específica para la combinación de genes de distintas variedades.”, explica Marta Santalla Ferradás.

“Se abre la puerta, por tanto, a la la creación de “super” variedades de judía que, además, tendrán un menor impacto medioambiental debido a que se podrá reducir el uso de productos fitosanitarios, fertilizantes y menos agua. Estas nuevas variedades de alto rendimiento y valor nutricional con las características descritas serán vitales para una producción agraria sostenible y la seguridad alimentaria También se abre la puerta a que la comunidad científica inicie nuevas líneas de investigación sobre la especie y a que se puedan, por ejemplo, identificar los genes que han sido cruciales en su domesticación”, destaca.

Al proyecto se le está dando continuidad con la secuenciación del genoma de una docena de otras variedades cultivadas de judía y algunos de sus parientes silvestres cercanos para comparar las variaciones genéticas existentes entre la judía común y los diferentes tipos de judía. También se está continuando con el análisis de los patrones de expresión de genes importantes en el tiempo a floración y desarrollo del fruto en la planta de judía común por su papel clave en la adaptación y mejora para una producción agraria sostenible tanto como legumbre seca y hortaliza fresca.

Referencia:

Vlasova, A., Capella-Gutiérrez S, Rendón-Anaya M, Hernández-Oñate, M., Minoche A., Erb I., Câmara F., Prieto-Barja P., Corvelo A., Sanseverino W., Westergaard G., Dohm J.C., Pappas G.J., Saburido-Alvarez S., Kedra D., Gonzalez I., Cozzuto L., Gómez-Garrido J., Aguilar-Morón M.A., Andre N., Aguilar O.M., Garcia-Mas, J., Zehnsdorf M., Vázquez M.P., Delgado-Salinas A., Delaye L., Lowy E., Mentaberry A., Vianello-Brondani R.P., García J.L., Alioto T., Sánchez F., Himmelbauer H., Santalla M., Notredame C., Gabaldón T., Herrera-Estrella A., Guigó R. 2016. The genome and transcriptome analysis of the Mesoamerican common bean and the role of gene duplications in establishing tissue and temporal specialization of genes. Genome Biology (DOI: http://dx.doi.org/10.1186/s13059-016-0883-6).

Página web del Grupo de Biología de Agrosistemas: www.bas-group.org