Los científicos de UC Riverside han descifrado el genoma de los guisantes de ojos negros, ofreciendo esperanza para alimentar a la población en expansión de la Tierra, especialmente a medida que cambia el clima.
Comprender los genes responsables de la sequía de los guisantes y la tolerancia al calor eventualmente podría ayudar a que otros cultivos sean más difíciles también.
Los guisantes de ojo negro son frijoles pequeños con secciones medias oscuras. Han sido un alimento básico mundial durante siglos debido a su dureza ambiental y cualidades nutricionales excepcionales, como altas en proteínas y bajas en grasa. En África subsahariana siguen siendo el númeroUna fuente de proteínas en la dieta humana.
Un genoma es la colección completa de códigos genéticos que determinan características como el color, la altura y la predisposición a enfermedades. Todos los genomas contienen secuencias de ADN altamente repetitivas que el Profesor de Ciencias de la Computación de UCR y el co-líder del proyecto Stefano Lonardi compara con "cientos demiles de piezas de rompecabezas idénticas "
Lonardi describió el proceso de descubrir cómo las secuencias de rompecabezas encajan juntas como "desafiantes computacionalmente". Para hacerlo, el equipo de Lonardi ensambló el genoma muchas veces con diferentes herramientas y parámetros de software. Luego crearon un nuevo software capaz de fusionarse.Estas diversas soluciones genómicas en una sola imagen completa.
Con el éxito de este proyecto, el guisante de ojos negros se une solo a un puñado de otros cultivos importantes cuyos genomas se han secuenciado por completo. El trabajo del equipo en el proyecto se publicó en la edición de junio de El diario de la planta , donde apareció como portada.
La investigación sobre guisantes de ojos negros, una leguminosa también conocida como caupí, comenzó en UC Riverside hace más de 40 años. Pero la presencia de caupí en Riverside es anterior a la universidad por unos 200 años.
"El caupí ha estado aquí apoyando a la gente desde los comienzos de la época colonial", dijo el co-líder del proyecto Timothy Close, profesor de ciencias botánicas y botánicas de la UCR. "Es bueno que hayamos traído esta planta con tanta historia local hastaestado del arte para la investigación científica "
Este es el primer genoma de referencia de alta calidad para el caupí. El trabajo comenzó hace tres años, hecho posible principalmente por una subvención de $ 1.6 millones de la National Science Foundation, o NSF. Una subvención adicional de $ 500,000 NSF también apoyó los esfuerzos computacionales.
Una pista de la complejidad del proyecto es el tamaño del equipo de investigación. Además de Close y Lonardi, los muchos otros científicos de la UCR en el equipo incluyeron a María Muñoz-Amatrían, Qihua Liang, Steve Wanamaker, Sassoum Lo, Hind Alhakami, Rachid Ounit, Philip Roberts, Jansen Santos, Arsenio Ndeve y Abid Md. Hasan. Otros miembros del equipo dentro de los EE. UU. Vinieron de UC Davis, el Instituto Conjunto del Genoma del Departamento de Energía en California, el Centro Nacional de Recursos Genómicos en Nuevo México,y el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos en Iowa. Los miembros del equipo internacional vinieron de Finlandia, Francia, Brasil y la República Checa.
Al igual que con los humanos, existen diferencias entre los caupí individuales. Saber qué genes son responsables de las cualidades de los individuos, como el color, el tamaño o la resistencia a los patógenos, ayudará a los obtentores a desarrollar nuevas variedades aún más capaces de soportar desafíos externos.
"Tener la secuencia del genoma ayuda a los científicos a tomar decisiones sobre la elección de las plantas progenitoras para cruzarse con el fin de producir su progenie deseada", dijo Close.
Uno de los rasgos del caupí que los científicos ahora están tratando de entender es su notable capacidad para recuperarse del estrés por sequía.
"Estamos tratando de descubrir por qué los caupí son tan resistentes a las duras condiciones", dijo Close. "A medida que nos mudemos a un mundo con menos agua disponible para la agricultura, será importante capitalizar esta capacidad y expandirla"., tomando la iniciativa de los caupí para guiar las mejoras en otros cultivos que son vulnerables al cambio climático "
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Materiales proporcionado por Universidad de California - Riverside . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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