Los investigadores de la Universidad Estatal de Oregón y el Departamento de Agricultura de EE. UU. Han ampliado significativamente la comprensión del genoma del lúpulo, un desarrollo con importantes implicaciones para la industria cervecera y los científicos que estudian los posibles beneficios médicos del lúpulo.
"Esta investigación tiene la capacidad única de impactar varios campos diferentes", dijo David Hendrix, profesor asociado en el Departamento de Bioquímica y Biofísica y la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación en el estado de Oregon. "Si estás hablando conbebedores de cerveza, estarán entusiasmados con el lado de la elaboración de cerveza. Si usted está hablando con el campo médico, estarán entusiasmados con el potencial farmacéutico ".
Los hallazgos se describen en un artículo recién publicado en la revista El genoma vegetal . Hendrix y John Henning, un genetista de lúpulo del Departamento de Agricultura de EE. UU. Que tiene una cita en la Facultad de Ciencias Agrícolas del Estado de Oregón, son coautores correspondientes del artículo.
La demanda de lúpulo ha aumentado en los últimos años a medida que ha crecido la industria de la cerveza artesanal, impulsada por cervezas, como la India Pale ales, que se elabora con muchos lúpulos. Esto ha llevado a los cerveceros a buscar nuevas variedades de lúpulo.una mejor comprensión del genoma del lúpulo, los científicos tendrán más facilidad para desarrollar nuevas variedades, que pueden tener cualidades como diferentes perfiles de sabor o resistencia a enfermedades que infectan y dañan las plantas de lúpulo.
"Esto realmente abre la puerta de par en par para la cría de lúpulos a nivel molecular", dijo Henning. "Ahora tenemos una mejor comprensión de cómo se controlan los rasgos y qué genes están involucrados".
Los compuestos encontrados en el lúpulo también son cada vez más interesantes para los investigadores médicos. Por ejemplo, los científicos del estado de Oregon han demostrado que el xantohumol, un flavonoide natural que se encuentra en el lúpulo, puede ayudar a combatir el cáncer y el síndrome metabólico. Conocer más sobre los genes del lúpulo y cómoestán regulados crea potencial para comprender mejor cómo se producen los compuestos y encontrar otros compuestos de lúpulo que podrían mejorar la salud de las personas.
Los lúpulos son parte de la familia de plantas Cannabaceae, que también incluye el cáñamo y la marihuana. En el artículo recién publicado, los investigadores del estado de Oregon encontraron estructuras genéticas en el genoma del lúpulo que eran similares a la sintasa de ácido cannabidólico, o CBDAS, que producela estructura precursora del CBD, el compuesto de las plantas de cannabis que ha ganado popularidad en los últimos años debido a sus posibles beneficios para la salud.
Los investigadores del estado de Oregón enfatizaron que su hallazgo no significa necesariamente que el lúpulo produzca CBDA, pero plantea preguntas sobre el potencial para identificar nuevos genes involucrados en la producción de diferentes compuestos asociados con saborizantes o beneficios terapéuticos, y el potencial para descubrirnuevos compuestos en el lúpulo.
Los investigadores secuenciaron el genoma de Cascade, un cultivar de lúpulo desarrollado por el Servicio de Investigación Agrícola del USDA en la década de 1960 y al que se le atribuye haber ayudado a lanzar el movimiento de la cerveza artesanal. Actualmente, es la segunda variedad de lúpulo más cultivada en los Estados Unidos.
Estados Unidos es el principal país productor de lúpulo del mundo y Washington, Oregon e Idaho representan casi toda la superficie cultivada de lúpulo en los Estados Unidos. En 2019, la producción de lúpulo en los Estados Unidos valía más de $ 600 millones.
Otros científicos han intentado secuenciar el genoma del lúpulo, pero han tenido un éxito limitado porque es grande, similar en tamaño al genoma humano, y complejo, dijo Hendrix. La investigación actual fue posible en parte gracias al nuevo genomatecnología de secuenciación y ensamblaje desarrollada por Pacific Biosciences of California.
"Los genomas anteriores estaban básicamente divididos", dijo Hendrix. "Estaban secuenciando muchos de los genes, pero eran islas aisladas del genoma y realmente no estaban obteniendo el contexto completo de lo que estaba sucediendo en esas islas.. Pudimos revelar una secuencia genómica más completa y continua ".
Además de Hendrix y Henning, el autor principal de este artículo fue Lillian K.Padgitt-Cobb y los coautores del artículo son: Jackson Wells, Brent Kronmiller, Justin Elser y Pankaj Jaiswal, todos del estado de Oregón; Daniel Mooredel Servicio de Investigación Agrícola del USDA; Sarah B. Kingan, Gregory Concepcion, Paul Peluso y David Rank, todos de Pacific Biosciences of California.
Los fondos para la secuenciación fueron proporcionados por Pacific Biosciences of California y Sierra Nevada Brewing Company. La investigación también fue apoyada por fondos del Departamento de Agricultura de EE. UU.
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