El almendro y el melocotonero son dos especies bien conocidas, ya que los seres humanos han estado comiendo su fruta melocotón o semilla almendra durante miles de años. Aunque a primera vista los productos de estos árboles pueden parecer sermuy diferente, ambas especies son parte de la Prunus género y son genéticamente muy similares, tanto que se pueden cruzar y se pueden obtener híbridos fértiles de ellos. Ahora, un equipo internacional dirigido por investigadores del Centro de Investigación en Genómica Agrícola CRAG ha secuenciado el genoma deuna variedad de almendro y la comparó con el genoma del árbol de durazno. La comparación detallada de ambos genomas proporciona información sobre su historia evolutiva y revela el papel clave que desempeñan los elementos móviles del genoma también conocidos como elementos transponibles o transposones en la diversificación deambas especies. Según los autores del artículo, el movimiento de los transposones podría estar en el origen de las diferencias entre el fruto de ambas especies o el sabor de la almendra.
El conocimiento del genoma del almendro será una herramienta muy importante en la mejora de la especie. "Por ejemplo, esta información nos permitirá buscar variedades más productivas y más resistentes a las enfermedades y también descartar las que producen amargoalmendras más fácilmente ", explica Pere Arús, investigador de IRTA en CRAG. Arús dirigió el estudio que ahora se publica en El diario de la planta y también participó en el consorcio internacional que finalmente secuenció el genoma del árbol de durazno en 2013.
Un ancestro común en el centro de Asia
¿La comparación del genoma de la variedad de almendro 'Texas'? ¿La secuencia de la cual involucró al equipo de Tyler Alioto del Centro Nacional de Análisis Genómico CNAG-CRG, parte del Centro de Regulación Genómica CRG?y el genoma del árbol de durazno coloca la divergencia de ambas especies hace seis millones de años. Los resultados son consistentes con la hipótesis existente que ubica la existencia de un antepasado común de estos Prunus especies en el centro de Asia y la posterior separación de ambas poblaciones que se produjo cuando se levantó el macizo del Himalaya. Este fenómeno geológico habría dejado a ambas poblaciones de Prunus expuesto a climas totalmente diferentes en los que ambas especies evolucionarían: el almendro en la árida estepa del centro y oeste de Asia y el melocotonero en los climas subtropicales del este, en el área que ahora es el sur de China.
La diferenciación: elementos genéticos móviles
Los autores del artículo encontraron, como era de esperar, que los genomas del almendro y el melocotonero tienen un alto grado de conservación, e investigaron el alcance de las diferencias entre ellos y si podrían explicarsepor la acción de los transposones.
Los transposones son fragmentos de ADN con la capacidad de cambiar de posición dentro de un genoma y proliferar, saltar de un cromosoma a otro y ocupar una parte importante del genoma. En este proceso de transposición, estos elementos genéticos móviles pueden crear mutaciones o cambioslas propiedades locales del genoma, lo que afecta la regulación de los genes. Ha habido una gran discusión sobre la utilidad de estos elementos genéticos móviles desde que Barbara McClinktock predijo su existencia hace casi 70 años y por la cual recibió el Premio Nobel de Medicina y Fisiología en 1983.
Los resultados del análisis de los genomas de almendro y durazno muestran que aproximadamente el 37% de su genoma está compuesto por elementos móviles y que algunos de los genes que juegan un papel clave en la diferenciación de ambas especies se ven afectados por la presencia"En este estudio, descubrimos que la historia reciente de los transposones del almendro y el durazno podría estar en la base de muchas de las diferencias importantes entre ambas especies", explica Josep M. Casacuberta, un CSICinvestigador en CRAG experto en elementos genéticos móviles y co-líder del estudio. "Aunque cada vez más estudios han demostrado el papel clave de los elementos móviles en la evolución, la comparación del almendro y el melocotonero, ambas especies con características distintas pero con muygenomas estrechamente relacionados, proporciona información única sobre el impacto de los transposones en los pasos iniciales en la separación de la especie, "Casacuberta continua".
Clave en la erradicación de almendras amargas
la mayoría de los Prunus las especies tienen una semilla amarga y tóxica, aunque hay un grupo de variedades de almendros que llevan una almendra dulce, un aspecto que ha sido clave en su domesticación y su interés agrícola y económico. Estudios anteriores identificaron ciertos genes involucrados en la síntesisdel compuesto que confiere amargura y toxicidad a estas semillas: amígdala. Ahora, el equipo de CRAG ha descubierto que en los cultivos de almendros dulces, al menos uno de estos genes involucrados en la síntesis de amígdala se ve afectado por las inserciones de transposones, lo que sugiere que un papel clave nosolo en la diversificación del almendro y el melocotonero, pero también en variaciones dentro de la misma especie almendra amarga y almendra dulce.
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Materiales proporcionado por Centro de Investigación en Genómica Agrícola CRAG . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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