Científicos argentinos identificaron los genes de la yerba mate
Son del CONICET, el INTA y la Universidad Nacional de Misiones y lograron describir el transcriptoma de la yerba mate. Esto permitirá avanzar en mejoramiento genético y obtener cultivares con mayor rinde, resistencia a estrés hídrico y tolerancia a enfermedades.
Son del CONICET, el INTA y la Universidad Nacional de Misiones y lograron describir el transcriptoma de la yerba mate. Esto permitirá avanzar en mejoramiento genético y obtener cultivares con mayor rinde, resistencia a estrés hídrico y tolerancia a enfermedades.
Los especialistas del CONICET, del INTA y de la Universidad Nacional de Misiones (UNaM) lograron describir el primer transcriptoma de yerba mate (Ilex paraguariensis), compuesto por 32.355 genes y 12.551 isoformas –variantes de esos genes– que intervienen en el metabolismo celular. El logro, fruto de un trabajo interdisciplinario, fue publicado recientemente en la revista científica PLOS ONE. A escala global sólo se conocían 80 genes y este descubrimiento permitirá agilizar las investigaciones en mejoramiento genético y obtener cultivares con mayor rinde, resistencia a estrés hídrico y tolerancia a enfermedades, entre otros.
Considerada como una marca de identidad de los habitantes de Paraguay, sur de Brasil, Uruguay y la Argentina –una región habitada originariamente por los guaraníes–, las hojas de la yerba mate se utilizan para preparar “el mate”, una infusión con un profundo arraigo cultural. La planta posee un proceso de domesticación relativamente corto y con incipientes procesos de mejoramiento genético, llevados adelante principalmente desde los inicios del INTA en la unidad de Cerro Azul. Dardo Marti, coordinador general del trabajo e investigador adjunto del CONICET en el Instituto de Biología Subtropical (IBS, CONICET-UNaM), destacó la potencialidad de este descubrimiento y señaló: “De ahora en adelante, surgirán una innumerable cantidad de líneas de investigación”.
De acuerdo con Humberto Debat, del Instituto de Patología Vegetal perteneciente al Centro de Investigaciones Agropecuarias del INTA, gracias al hallazgo “podrán examinarse las propiedades nutricionales de la yerba mate y sus efectos como antioxidante, ‘antiedad’, antiinflamatorio y antimutagénico”. También, aclaró, ayudará a desarrollar marcadores moleculares, conocer el metabolismo lipídico, analizar el mapeo genético e identificar caracteres de importancia biológica, agronómica y económica. “A diferencia del genoma, que abarca todo el material genético presente en los cromosomas (ADN), el transcriptoma es la parte del genoma integrada por los genes que se traducen en moléculas de ARN –llamadas transcriptos– que producen o ayudan a producir todas las proteínas de la planta”, explicó Debat.
En este caso, se utilizó el ARN de la progenie 538, descendencia de dos cultivares registrados por el INTA Cerro Azul, variedad mejorada genéticamente por cruzamientos dirigidos desde hace 40 años. “En Misiones, hay cerca de 2.000 hectáreas plantadas con esta variedad y es una de las más difundidas entre los productores”, afirmó Rosana Bubillo, especialista del INTA Cerro Azul –Misiones–. “Al tratarse de un cultivo perenne, se necesita hasta una década para determinar el sexo de la planta y evaluar su ciclo de desarrollo y, luego de ese lapso, recién es posible iniciar estudios en mejoramiento genético y desarrollar cultivares con mejores características organolépticas”, continuó. “Ahora se abren una innumerable cantidad de líneas de investigación. Identificamos más de 30 mil genes solamente comparando con bases de datos conocidas. Acá se cierra un ciclo pequeño”, dijo Marti.
Un logro en equipo
El equipo de especialistas que llevó adelante este descubrimiento se completa con Mauro Grabiele, investigador asistente del Consejo, Patricia Aguilera, becaria pos-doctoral, Mónica Otegui, Pedro Zapata y Daniel Ducasse. “Tras el hallazgo de las propiedades antioxidantes de la yerba mate, se abre un espectro muy grande para este cultivo, debido que su producción no sólo podrá destinarse al consumo, sino también a otras industrias como la farmacéutica y la cosmetológica”, apuntó Zapata. Esto podría potenciar el uso y los requerimientos de productos derivados de la yerba mate, posibilitando un crecimiento sostenido de la demanda.
Una vez extraída, la muestra de ARN fue analizada con un dispositivo que establece la determinación de las cadenas genéticas –proceso de secuenciación–. “Luego, múltiples análisis bioinformáticos de estas secuencias, realizados en la Argentina, permitieron identificar que la yerba mate contiene 32.355 genes y 12.551 isoformas, los cuales intervienen en más de 100 vías metabólicas”, detalló Grabiele, investigador del CONICET coautor principal del trabajo, junto a Debat.
Se identificaron ciertos genes vinculados con el estrés por calor y oxidativo, la resistencia a enfermedades y la respuesta a algunos patógenos y hormonas. Asimismo, “lograron distinguirse otros transcriptos que influyen en el estrés osmótico y por frío, la sequía, la salinidad, la floración temprana y la determinación sexual”, indicó Zapata, bioquímico especialista en Biología Molecular.
Además, por primera vez, se esbozó un borrador de los transcriptos presentes en los cloroplastos y mitocondrias de la yerba mate. “Incluso pudimos determinar la secuencia primaria y anticipar la estructura tridimensional de la enzima responsable de la síntesis de cafeína de yerba mate”, concluyó Aguilera, quien participó en el análisis de los datos obtenidos en la secuenciación.
Finalmente, Martí destacó las potencialidades que surgieron de la sinergia entre el CONICET y el INTA puestas en evidencia en este trabajo. “Sin ambos actores, no hubiésemos podido llevar adelante este logro”.
Los especialistas del CONICET, del INTA y de la Universidad Nacional de Misiones (UNaM) lograron describir el primer transcriptoma de yerba mate (Ilex paraguariensis), compuesto por 32.355 genes y 12.551 isoformas –variantes de esos genes– que intervienen en el metabolismo celular. El logro, fruto de un trabajo interdisciplinario, fue publicado recientemente en la revista científica PLOS ONE. A escala global sólo se conocían 80 genes y este descubrimiento permitirá agilizar las investigaciones en mejoramiento genético y obtener cultivares con mayor rinde, resistencia a estrés hídrico y tolerancia a enfermedades, entre otros.
Considerada como una marca de identidad de los habitantes de Paraguay, sur de Brasil, Uruguay y la Argentina –una región habitada originariamente por los guaraníes–, las hojas de la yerba mate se utilizan para preparar “el mate”, una infusión con un profundo arraigo cultural. La planta posee un proceso de domesticación relativamente corto y con incipientes procesos de mejoramiento genético, llevados adelante principalmente desde los inicios del INTA en la unidad de Cerro Azul. Dardo Marti, coordinador general del trabajo e investigador adjunto del CONICET en el Instituto de Biología Subtropical (IBS, CONICET-UNaM), destacó la potencialidad de este descubrimiento y señaló: “De ahora en adelante, surgirán una innumerable cantidad de líneas de investigación”.
De acuerdo con Humberto Debat, del Instituto de Patología Vegetal perteneciente al Centro de Investigaciones Agropecuarias del INTA, gracias al hallazgo “podrán examinarse las propiedades nutricionales de la yerba mate y sus efectos como antioxidante, ‘antiedad’, antiinflamatorio y antimutagénico”. También, aclaró, ayudará a desarrollar marcadores moleculares, conocer el metabolismo lipídico, analizar el mapeo genético e identificar caracteres de importancia biológica, agronómica y económica. “A diferencia del genoma, que abarca todo el material genético presente en los cromosomas (ADN), el transcriptoma es la parte del genoma integrada por los genes que se traducen en moléculas de ARN –llamadas transcriptos– que producen o ayudan a producir todas las proteínas de la planta”, explicó Debat.
En este caso, se utilizó el ARN de la progenie 538, descendencia de dos cultivares registrados por el INTA Cerro Azul, variedad mejorada genéticamente por cruzamientos dirigidos desde hace 40 años. “En Misiones, hay cerca de 2.000 hectáreas plantadas con esta variedad y es una de las más difundidas entre los productores”, afirmó Rosana Bubillo, especialista del INTA Cerro Azul –Misiones–. “Al tratarse de un cultivo perenne, se necesita hasta una década para determinar el sexo de la planta y evaluar su ciclo de desarrollo y, luego de ese lapso, recién es posible iniciar estudios en mejoramiento genético y desarrollar cultivares con mejores características organolépticas”, continuó. “Ahora se abren una innumerable cantidad de líneas de investigación. Identificamos más de 30 mil genes solamente comparando con bases de datos conocidas. Acá se cierra un ciclo pequeño”, dijo Marti.
Un logro en equipo
El equipo de especialistas que llevó adelante este descubrimiento se completa con Mauro Grabiele, investigador asistente del Consejo, Patricia Aguilera, becaria pos-doctoral, Mónica Otegui, Pedro Zapata y Daniel Ducasse. “Tras el hallazgo de las propiedades antioxidantes de la yerba mate, se abre un espectro muy grande para este cultivo, debido que su producción no sólo podrá destinarse al consumo, sino también a otras industrias como la farmacéutica y la cosmetológica”, apuntó Zapata. Esto podría potenciar el uso y los requerimientos de productos derivados de la yerba mate, posibilitando un crecimiento sostenido de la demanda.
Una vez extraída, la muestra de ARN fue analizada con un dispositivo que establece la determinación de las cadenas genéticas –proceso de secuenciación–. “Luego, múltiples análisis bioinformáticos de estas secuencias, realizados en la Argentina, permitieron identificar que la yerba mate contiene 32.355 genes y 12.551 isoformas, los cuales intervienen en más de 100 vías metabólicas”, detalló Grabiele, investigador del CONICET coautor principal del trabajo, junto a Debat.
Se identificaron ciertos genes vinculados con el estrés por calor y oxidativo, la resistencia a enfermedades y la respuesta a algunos patógenos y hormonas. Asimismo, “lograron distinguirse otros transcriptos que influyen en el estrés osmótico y por frío, la sequía, la salinidad, la floración temprana y la determinación sexual”, indicó Zapata, bioquímico especialista en Biología Molecular.
Además, por primera vez, se esbozó un borrador de los transcriptos presentes en los cloroplastos y mitocondrias de la yerba mate. “Incluso pudimos determinar la secuencia primaria y anticipar la estructura tridimensional de la enzima responsable de la síntesis de cafeína de yerba mate”, concluyó Aguilera, quien participó en el análisis de los datos obtenidos en la secuenciación.
Finalmente, Martí destacó las potencialidades que surgieron de la sinergia entre el CONICET y el INTA puestas en evidencia en este trabajo. “Sin ambos actores, no hubiésemos podido llevar adelante este logro”.
