Secuenciar el Genoma del Banano

Consorcio Global Anuncia Planes Para Secuenciar el Genoma del Banano
Nuevos datos pueden beneficiar a los pequeños productores bananeros en todo el mundo y
reducir la utilización de los químicos en la producción comercial
Los científicos de 11 países anunciaron la creación de un consorcio internacional para
secuenciar el genoma del banano en un período de cinco años. Los científicos de organizaciones
gubernamentales, universitarias y sin fines de lucro utilizarán la nueva información genética
para permitir a los agricultores de los países en vías de desarrollo, cultivar bananos capaces a
resistir al hongo de la "Sigatoka negra", así como a otras enfermedades y plagas. Los bananos
representan el alimento básico para casi 500 millones de personas en el mundo, pero sus
cultivos se están perdiendo cada día más debido a las enfermedades. La secuencia genómica
también beneficiará a los consumidores en EEUU y Europa con bananos populares de postre,
los cuales son los cultivos con mayor dependencia de los químicos.
"En la antigüedad, los agricultores seleccionaban las cepas de banano sin semillas y, por lo
tanto, estériles, y cultivaban sus frutas a través de la propagación vegetativa," dijo Emile Frison,
PhD, director de la Red Internacional para el Mejoramiento del Banano y el Plátano, cuya sede
se encuentra en Montpellier, Francia. "Por lo tanto, los bananos cultivados se mantuvieron en un
estancamiento evolutivo durante miles de años y carecen de la diversidad genética necesaria
para combatir las enfermedades. Se necesita un esfuerzo coordinado por parte de los científicos
de todo el mundo para revelar la diversidad que se encuentra en los bananos silvestres."
El esfuerzo de secuenciación por parte de este grupo se está lanzando en una reunión que se
celebrará los días 17-19 de julio en Washington DC, EEUU. La Red Internacional para el
Mejoramiento del Banano y el Plátano (INIBAP), un programa del Instituto Internacional de
Recursos Fitogenéticos (IPGRI), con sede en Roma, está encabezando el esfuerzo que reúne a
organizaciones de Australia, Bélgica, Brasil, República Checa, Francia, Alemania, India,
México, Reino Unido y Estados Unidos. El "Consorcio Global de la Genómica de Musa
(Banano)" fundado recientemente, incluye la Universidad Católica de Brasilia y el
CENARGEN/EMBRAPA de Brasil, el Centro de Investigación Científica de Yucatán y el
CINVESTAV de México así como el Instituto Internacional de Agricultura Tropical (IITA)
basado en Nigeria. El IPGRI y el IITA son Centros "Future Harvest". El Consorcio también
incluye el Instituto de Investigación Genómica (TIGR), que previamente colaboró en la
secuenciación de los genomas de arroz y Arabidopsis (una planta de la familia de la mostaza),
así como en la secuenciación del parásito que causa la Fiebre de la costa este, la principal causa
de muerte del ganado africano. Los científicos confeccionarán el mapa del genoma del banano
utilizando especies silvestres que se reproducen sexualmente, provenientes del Sudeste de Asia.
"El banano será exclusivamente el primer cultivo tropical a secuenciar," dijo Frison. "Más que
un bocadillo popular, los bananos representan el alimento básico que las familias africanas
consumen en cada comida. Esta es nuestra oportunidad para desarrollar un cultivo que no les
fallará y les podrá ayudar a levantarse del hambre y de la pobreza."
Reduciendo los agroquímicos
Los agricultores de 120 países cultivan bananos y plátanos. Los plátanos son bananos largos y
verdes, que pertenecen a uno de los seis principales grupos de bananos de cocción que se
cultivan principalmente en Africa Occidental y América Latina. De los 95 millones de toneladas
métricas de bananos que se cultivan anualmente, América Latina, Africa y Asia producen
aproximadamente un tercio cada uno. Un 85 por ciento del cultivo global se produce para el
consumo doméstico y el comercio local, en gran parte sin usar los plaguicidas, lo que los hace
susceptibles a las enfermedades. El 15 por ciento del cultivo global de banano destinado a la
exportación depende fuertemente de los insumos químicos.
En los países en vías de desarrollo, los bananos y plátanos juntos representan el cuarto cultivo
alimentario en importancia después del arroz, trigo y maíz. En algunas partes de Africa, los
bananos proporcionan más de un cuarto de todas las calorías alimentarias. La mayoría de los
distintos tipos de banano al madurar no son tan dulces como los bananos de postre Cavendish
importados que se consumen en Europa y América del Norte, sino que son amiláceos como las
patatas y se comen cocinados. Las variedades de banano, todas agrupadas bajo el nombre
científico de Musa, son ricas en vitaminas A, C, B6, y contienen altos niveles de calcio, potasio
y fósforo, proporcionando fuentes esenciales de nutrición en los países en vías de desarrollo.
Los bananos están amenazados por el hongo de la Sigatoka negra que se está propagando con
gran rapidez y ha estado socavando la producción bananera durante las tres últimas décadas.
Esta enfermedad ha alcanzado casi todas las regiones productoras en el mundo y generalmente
reduce el rendimiento en 30 a 50 por ciento. Entre otras plagas y enfermedades que afectan el
rendimiento se encuentran un hongo del suelo, gusanos parásitos, picudos negros y los virus
como el Virus del Rayado del Banano, que se esconde dentro del mismo genoma del banano.
Los productores comerciales pueden permitirse la compra de fungicidas químicos y los utilizan
extensamente, a menudo rociando sus cultivos 50 veces al año, que equivale casi a un rociado
por semana, lo que es 10 veces más que el promedio para la agricultura intensiva en los países
industrializados. Los insumos químicos representan el 27 por ciento del costo de producción
para los bananos de exportación. Los agroquímicos utilizados en los bananos contra las plagas y
enfermedades han perjudicado la salud de los trabajadores en las plantaciones y el ambiente.
"Si podemos crear variedades de banano resistentes, posiblemente podríamos eliminar del todo
los fungicidas y plaguicidas," dijo Frison. "En adición, las cepas resistentes son esenciales para
los pequeños agricultores, quienes para empezar no pueden permitirse la adquisición de los
costosos químicos. Cuando se desata la epidemia de la Sigatoka negra, lo único que los
agricultores pueden hacer es observar como mueren sus plantas. Luego, rápidamente sigue el
hambre."
El genoma del banano revelará los secretos de la evolución de las plantas
Después del arroz y Arabidopsis, el banano será la tercera planta secuenciada. Formado por sólo
11 cromosomas con un total de 500 a 600 millones pares de base, el genoma del banano es uno
de los más pequeños de todas las plantas y los investigadores esperan obtener resultados
rápidamente.
"Si hemos aprendido algo de la genómica, es cuan poco sabemos de la biología," dijo Claire
Fraser, PhD, presidenta del TIGR en Rockville, Maryland. "Esperamos que la secuenciación del
genoma del banano revelará aspectos sorprendentes de la evolución de las plantas."
"Los bananos tienen características únicas que proporcionarán a los investigadores un modelo
poderoso, capaz de explorar problemas fundamentales que podrán tener aplicaciones
potencialmente amplias en la agricultura", dijo Frison, señalando varias áreas de interés
científico:
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Finalmente, los científicos podrán comparar el genoma de los bananos silvestres que se
reproducen sexualmente, con el de los bananos cultivados asexuales. Esto
proporcionaría aspectos importantes de cómo y cuán rápido evolucionaron los genomas
de las plantas.
Los bananos tuvieron su origen en Asia, pero hace varios miles de años, los hombres los
introdujeron en Africa. Los bananos silvestres que permanecieron en Asia continuaron
evolucionando junto con sus plagas, mientras que los bananos que llegaron a Africa
dejaron la mayoría de sus plagas atrás. La comparación de los genomas de las
variedades asiáticas silvestres con los de los cultivares africanos, proporcionará un
aspecto poco común acerca de los efectos de los agentes de las enfermedades sobre la
evolución del genoma.
Casi todas las células de la mayoría de los organismos tienen dos juegos de cromosomas
(uno heredado del progenitor femenino, otro del masculino). En el laboratorio, se puede
cultivar bananos con uno y hasta seis juegos de cromosomas. Al saber la constitución
del genoma del banano, los científicos serán capaces de examinar los efectos de los
juegos múltiples de cromosomas sobre las funciones básicas de las plantas, como por
ejemplo la manera de utilizar y almacenar el carbón.
Los bananos son las únicas plantas conocidas en las cuales un virus (el Virus del Rayado
del Banano) se introduce en el propio ADN del banano, para revelarse en los períodos de
estrés, reconstruyéndose y produciendo la enfermedad. La secuencia del genoma del
banano revelaría cómo este virus es capaz de manifestarse cuando la planta está más
vulnerable. También puede proporcionar una nueva herramienta poderosa para la
transformación genética orientada.
La colaboración entre el norte y el sur es la clave del éxito
Durante esta semana de reunión, los miembros del Consorcio tanto de los países desarrollados
como de los países en vías de desarrollo, están discutiendo cómo fraccionar el genoma del
banano, qué métodos de secuenciación utilizar y cómo financiar el proyecto. (Ver la lista de los
miembros del Consorcio en la página siguiente).
miembros del Consorcio en la página siguiente).
"Hemos asegurado la colaboración entre el norte y el sur desde el principio," dijo Frison. "Y
tenemos la oportunidad de beneficiarnos del acuerdo de todos los participantes en cómo
proceder desde el comienzo."
Previamente a la creación del Consorcio, algunos de los miembros, incluyendo los gobiernos de
Australia, Bélgica, Francia, India, México y Estados Unidos ya estaban invirtiendo en la
investigación de la genómica del banano un estimado de US$1.2 millones. Después de la
reunión en julio, este financiamiento aumentará para alcanzar al menos US$2 millones, con 10
investigadores adicionales a tiempo completo. Sin embargo, para lograr sus metas, el Consorcio
necesitará de US$4 a $5 millones anualmente.
"Al construir un consorcio público fuerte y sin fines de lucro, el cual reúne a los expertos en
genómica y biología de las plantas, esperamos poder acercarnos al sector privado desde una
posición de fortaleza," dijo Frison. "Queremos garantizar que cualesquiera de los resultados,
como las cepas de banano resistentes a las enfermedades, estarán disponibles para los pequeños
productores gratuitamente, aún si ellos tienen aplicaciones comerciales."
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La Red Internacional para el Mejoramiento del Banano y el Plátano (INIBAP)
(http://www.inibap.org/) es un programa del Instituto Internacional de Recursos Fitogenéticos
(IPGRI) con sede en Roma (www.cgiar.org/ipgri), un Centro "Future Harvest". INIBAP fue
establecida en 1985 como una organización internacional con la misión de aumentar de manera
sostenible la productividad de los bananos y plátanos cultivados a pequeña escala, para el
consumo doméstico y para los mercados locales y de exportación. Utilizando la red como su
modus operandi, INIBAP tiene una pequeña sede con poco personal en Montpellier, Francia y
oficinas regionales en las cuatro principales áreas productoras de banano del mundo.
Future Harvest (http://www.futureharvest.org/) es una organización sin fines de lucro que
despierta la concienciación y fomenta el apoyo a la investigación alimentaria y ambiental para
un mundo con menos pobreza, una familia más sana, niños bien alimentados y un mejor
ambiente. "Future Harvest" apoya la investigación, promueve asociaciones y patrocina
proyectos que llevan los resultados de sus investigaciones a las comunidades rurales,
agricultores y familias en Africa, América Latina y Asia. "Future Harvest" es una iniciativa de
16 centros de investigación alimentaria y ambiental que reciben financiamiento del Grupo
Consultivo para la Investigación Agrícola Internacional (http://www.cgiar.org/).