Publican la secuencia completa del genoma del trigo

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Publicado 17/08/2018 11:01:17CET

   MADRID, 17 Ago. (EUROPA PRESS) -

   La secuencia completa del genoma del trigo, uno de los cultivos más importantes y extensamente cultivados del mundo, se publica esta semana. El avance se destaca en dos artículos publicados en 'Science' y en otro publicado en 'Science Advances', que subrayan el impacto de este genoma de alta calidad en la comprensión de la biología del trigo y su potencial para la innovación en la reproducción asistida por genómica.

   De este modo, esta secuencia genómica ofrece a los científicos una nueva y poderosa herramienta para acelerar el desarrollo de nuevas variedades de trigo diseñadas para abordar la nutrición humana y las necesidades de resiliencia de los cultivos.

   El trigo es una fuente importante de nutrición en todo el mundo, y con poblaciones humanas en rápido crecimiento y entornos cambiantes existe una fuerte demanda de nuevas variedades capaces de rendimientos mejorados, alta nutrición, resistencia a las plagas y tolerancia a los cambios en las condiciones de crecimiento.

   Las secuencias detalladas del genoma de los cultivos pueden conducir a avances significativos en la creación de variedades más resistentes al proporcionar una guía de los rasgos más útiles de los cultivos subyacentes.

   La secuenciación del genoma ha sido durante mucho tiempo un gran desafío. Además de su enormidad, tiene tres subgenomas y una gran parte está compuesta de elementos repetitivos. Esto significa que grandes partes del genoma son muy similares, si no idénticas, entre sí. Esto ha hecho que sea difícil, hasta ahora, distinguir cada subgenoma y agrupar el genoma en el orden correcto.

   En un artículo publicado en 'Science', el Consorcio Internacional de Secuenciación del Genoma de Trigo (IWGSC) presenta la primera secuencia completa del genoma de trigo integral de la variedad 'Chinese Spring'. Así, proporciona la ubicación y organización de más de 107.000 genes y más de 4 millones de marcadores en los 21 cromosomas de esta variedad de trigo, algunos relacionados con rasgos importantes para la agricultura.

   Según los autores, la secuencia se puede aprovechar para la investigación en una variedad de formas, incluida la modificación del genoma basada en CRISPR.

   Un segundo artículo en 'Science' utiliza el nuevo genoma de referencia para realizar un análisis genómico de la expresión de homólogos o copias de genes que son similares pero que se originan en diferentes genomas ancestrales. Identificar estos en el trigo ayudará a los científicos a comprender mejor la biología fundamental del trigo poliploide. Según los autores, su trabajo proporciona un marco para identificar genes clave que apuntalan rasgos agrícolas valiosos en el trigo.

   Finalmente, en otro artículo publicado en 'Science Advance', los investigadores examinaron de cerca las proteínas que contribuyen a diversas enfermedades y alergias del trigo, como la celiaquía, el asma del panadero y la anafilaxia inducida por el ejercicio dependiente de alimentos (WDEIA).

   Debido a la complejidad del genoma del trigo y la falta de información completa no se conocía una comprensión detallada de estas proteínas. Los investigadores utilizaron el genoma del trigo para buscar los genes que codifican proteínas de trigo inductoras de alergia conocidas y mapeados a lo largo de toda la secuencia. Se identificaron 828 genes potencialmente relacionados con proteínas con respuesta inmune.

   Los resultados muestran que los genes relacionados con celíaca y WDEIA se expresan en el endospermo amiláceo --la fuente de harina para hornear-, mientras que varias proteínas de transferencia de lípidos y familias de genes inhibidores de tripsina alfa-amilasa están involucradas en el asma del panadero. Además, el estudio reveló que el estrés de la temperatura durante la floración puede aumentar los niveles de las principales proteínas celíacas y WDEIA.