Secuenciación del genoma de la quinoa

La quinoa (Chenopodium quinoa) es un cultivo originario de la región Andina en Sudamérica y se cree que fue domesticado hace más de 7,000 años por las culturas pre-colombinas. Recientemente, la quinoa ha ganado atención internacional debido al alto valor nutricional de sus semillas, las cuales tienen un bajo índice glucémico -liberación lenta de glucosa en sangre-, y contienen un excelente balance de aminoácidos, fibra, lípidos, carbohidratos, vitaminas y minerales. Incluso, la ONU declaró al 2013 como año internacional de la quinoa, por su alto valor nutricional y capacidad de crecer en tierras marginales, no aptas para otros cultivos. A pesar de su potencial, la quinoa es un cultivo subutilizado con pocos programas activos de mejoramiento genético.

Por lo anterior, un grupo multidisciplinario de científicos de Arabia Saudita, Holanda, Alemania, Australia y USA, se dieron a la tarea de secuenciar el genoma completo de la quinoa, el cual fue publicado en la revista Nature, en su edición de Febrero 2017. Entre sus hallazgos reportan que el tamaño del genoma fue de 1.39 gigabases (1,390,000,000 letras), y contiene 44,776 genes distribuidos en 36 cromosomas. La re-secuenciación de 15 muestras de quinoa pertenecientes a zonas altas y costeras, permitió la identificación de 2,668,694 polimorfismos de nucleótido simple (SNPs) los cuáles serán útiles para determinar la diversidad genética entre las distintas muestras de quinoa y para identificar regiones en el genoma que estén asociadas con características de interés.

Una característica muy particular de la quinoa es que contiene unos compuestos llamados saponinas, las cuales cumplen funciones importantes en la planta, por ejemplo, para la defensa ante herbívoros, pero que deben ser removidos previo al consumo humano ya que son hemolíticos (rompen glóbulos rojos de la sangre) y producen un sabor amargo. Existen algunas variedades de quinoa dulce (bajo contenido de saponinas) pero se tiene poca información acerca de los genes que regulan dicha ausencia o disminución de saponinas en quinoa, por lo que en este estudio realizaron mapas de ligamiento en una población proveniente de la cruza de quinoa dulce x quinoa amarga, encontrando un factor de transcripción llamado TSARL1 que regula la acumulación de saponinas en quinoa amarga, mientras que las variedades dulces presentaron dos inserciones en la secuencia de dicho gen causando su inactivación. Lo anterior es de gran importancia ya que permitirá diseñar esquemas de selección asistida por marcadores para la obtención de variedades comerciales de quinoa dulce.

-ACM

Fuente: http://www.nature.com/nature/journal/v542/n7641/full/nature21370.html