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Mapean genéticamente una familia de verduras de hoja verde para mejorar la alimentación

Los científicos han desafiado las teorías anteriores de los orígenes de tres hortalizas: canola, colinabo y la col rizada siberiana, mediante el mapeo del árbol genético de la familia de estos vegetales de hojas verdes. Las pruebas genéticas realizadas podrían ayudar a desarrollar dietas nuevas y más saludables.

Universidad de Missouri-Columbia / 11 de agosto de 2019.- Las pruebas genéticas humanas han evolucionado durante las últimas décadas, permitiendo a las personas encontrar a sus antepasados ​​e incluso determinar porcentajes específicos de su herencia. Al igual que los avances en las pruebas genéticas humanas popularizadas recientemente por las organizaciones comerciales han permitido a las personas obtener una mejor comprensión de su ascendencia, los científicos están ahora un paso más cerca de determinar un árbol genealógico familiar para las verduras al vincular la biología con la informática.

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“La domesticación de las plantas, el proceso de adaptación de las plantas silvestres para uso humano, sucedió hace mucho tiempo antes de que conociéramos la genética”, dijo Makenzie Mabry, estudiante de doctorado en ciencias biológicas. “Inicialmente, en las plantas silvestres hay una gran cantidad de genes, y la domesticación solo usa algunos de esos genes. Por lo tanto, a menudo perdemos otros genes posibles que pueden ser mejores que los actuales. Identificando a los ancestros de nuestras plantas domesticadas , podemos dar el salto evolutivo y retroceder en el tiempo para determinar los genes que no se seleccionaron inicialmente en la domesticación (genes que podrían conducir a plantas más sanas y nutritivas o adaptadas a diferentes clima), y agregarlos de nuevo a nuestras actuales plantas domesticadas”.

En el nuevo estudio, un equipo de científicos de varias instituciones liderado por la Universidad de Missouri desafió teorías anteriores sobre los orígenes de tres hortalizas: la canola, el colinabo y la col rizada siberiana, mediante el mapeo del árbol genético genealógico de estos vegetales de hoja verde.

Los científicos trituraron hojas de cada planta, agregaron un químico líquido y colocaron la mezcla en tubos de ensayo. A continuación, analizaron el ARN y el ADN en cada planta con la ayuda de la informática. Además, cultivaron una de las plantas y verificaron independientemente el origen descubierto en los tubos de ensayo.

“Usando una analogía, parte de nuestra historia genética humana proviene tanto de nuestra madre como de nuestro padre, pero otras partes solo provienen de nuestra madre”, dijo J. Chris Pires, profesor de ciencias biológicas en la Facultad de Artes y Ciencias e investigador de El Centro de Ciencias de la Vida Christopher S. Bond. “Aquí estamos tratando de determinar a los padres de estas plantas, y encontramos que no se trata de la mamá ni del papá previamente hipotetizados, es algo que aún no se ha identificado como especie”.

Para identificar los genes que se seleccionaron durante la domesticación, J. Chris Pires y sus colegas, secuenciaron los genomas nucleares y de los cloroplastos de 183 accesiones de Brassica napus (canola), incluyendo representantes de todos los morfotipos, así como 174 accesiones de progenitores potenciales. El equipo identificó más de 370,000 pequeñas variaciones en el código genético, que utilizaron para determinar cómo las diversas accesiones se relacionan entre sí, así como con B. rapa (colinabo) y B. oleracea (donde se incluye la col rizada siberiana).

El árbol genealógico resultante muestra que el colinabo, la canola y la col rizada siberiana no tienen orígenes separados. También muestra que todas las accesiones de B. napus (canola) son hermanas de todos los morfotipos de B. oleracea (donde se incluye la col rizada siberiana) y todos los morfotipos de B. rapa (colinabo), los progenitores propuestos, lo que sugiere la canola proviene de una forma temprana o de un antepasado extinto. También encontraron una gran cantidad de mezcla de genomas entre el colinabo, canola y la col rizada siberiana, así como con las presuntas especies parentales.

Con una subvención reciente de National Geographic, el equipo de científicos espera continuar recopilando datos en todo el mundo para ampliar su conocimiento de este árbol genealógico para identificar con confianza a los parientes de las especies parentales.

“Muchas personas se enfocan únicamente en la historia de los animales y las personas”, dijo Hong An, un postdoctorado de ciencias biológicas. “Pero es igualmente, si no más importante, conocer también la historia de nuestra comida”.

El estudio fue publicado en Nature Communications.

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