10/5/2016

El genoma de la zanahoria revela el secreto de su color

Uno de los conjuntos más completos del genoma vegetal conocidos hasta la fecha acaba de publicarse: el de la zanahoria. La secuencia completa arroja luz sobre el origen evolutivo de esta hortaliza, su distintivo color naranja y su valor nutritivo.

Las zanahorias pertenecen al árbol filogenético de otras plantas como el apio, la lechuga o el girasol. Sin embargo, los genomas de estos cultivos, importantes en las dietas humanas en todo el mundo, aún no habían sido publicados, hasta hoy.

Un nuevo estudio liderado por la Universidad de Wisconsin–Madison (EE UU), en el que participa la empresa española Sequentia Biotech, describe en la revista Nature Genetics la secuenciación del genoma de la zanahoria.

“Los usuarios inmediatos de toda la secuencia del genoma serán los productores de plantas, que lo utilizarán para la selección asistida por marcadores para que resistan a las enfermedades de las semillas y para saber más sobre las características del cultivo. También va a ser útil para varios laboratorios que llevan a cabo investigación fundamental sobre los pigmentos de la zanahoria, su respuesta al estrés biótico y abiótico, su crecimiento, reproducción y evolución”, asegura a Sinc Philipp Simon, investigador de la Universidad de Wisconsin–Madison y coautor del estudio

Los investigadores compararon la secuencia de la zanahoria con otros genomas de plantas y determinaron cuándo se produjo la divergencia en la evolución de estas hortalizas. Así saben que la zanahoria se separó de la uva hace 113 millones de años, del kiwi hace 101 millones de años, y de la patata y el tomate hace 90,5 millones de años. “Con la publicación de la secuencia del genoma de la zanahoria –añade Simon– la evolución de este grupo de plantas se entiende mejor”.

Según el científico, “el genoma contribuirá a nuestra comprensión de las vías de biosíntesis de otros rasgos de la zanahoria, incluidos los genes que influyen en la acumulación de carotenoides, antocianinas, hidratos de carbono y terpenoides. Asimismo, ampliará el conocimiento sobre plagas y enfermedades, resistencia, respuestas al estrés abiótico, reproducción y crecimiento; y ayudará a producir cultivos más eficientes”.

Mayor variedad genética que los humanos

Los científicos saben que las frutas y verduras no son solo una fuente de calorías y fibra, sino que también proveen numerosas vitaminas y otros compuestos que tienen un efecto beneficioso sobre la salud. “Los avances en las tecnologías de secuenciación dan a los científicos de plantas nueva información para desarrollar variedades de cultivos con mayor valor nutricional”, añade el investigador.

CIENCIAS NATURALES: Ciencias Agrarias

El genoma de la zanahoria revela el secreto de su color
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Uno de los conjuntos más completos del genoma vegetal conocidos hasta la fecha acaba de publicarse: el de la zanahoria. La secuencia completa arroja luz sobre el origen evolutivo de esta hortaliza, su distintivo color naranja y su valor nutritivo.
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SINC | | 09 mayo 2016 17:00

Hasta la fecha, se han secuenciado más de 100 genomas de plantas, incluyendo los de aproximadamente 11 cultivos de hortalizas como la patata, el tomate, el pepino o el pimiento. Ahora también el de la zanahoria / Wikipedia


Hasta la fecha, se han secuenciado más de 100 genomas de plantas, incluyendo los de aproximadamente 11 cultivos de hortalizas como la patata, el tomate, el pepino o el pimiento. Ahora también el de la zanahoria / Wikipedia
Las zanahorias pertenecen al árbol filogenético de otras plantas como el apio, la lechuga o el girasol. Sin embargo, los genomas de estos cultivos, importantes en las dietas humanas en todo el mundo, aún no habían sido publicados, hasta hoy.

Un nuevo estudio liderado por la Universidad de Wisconsin–Madison (EE UU), en el que participa la empresa española Sequentia Biotech, describe en la revista Nature Genetics la secuenciación del genoma de la zanahoria.

Los productores de plantas lo utilizarán para la selección asistida por marcadores
“Los usuarios inmediatos de toda la secuencia del genoma serán los productores de plantas, que lo utilizarán para la selección asistida por marcadores para que resistan a las enfermedades de las semillas y para saber más sobre las características del cultivo. También va a ser útil para varios laboratorios que llevan a cabo investigación fundamental sobre los pigmentos de la zanahoria, su respuesta al estrés biótico y abiótico, su crecimiento, reproducción y evolución”, asegura a Sinc Philipp Simon, investigador de la Universidad de Wisconsin–Madison y coautor del estudio

Los investigadores compararon la secuencia de la zanahoria con otros genomas de plantas y determinaron cuándo se produjo la divergencia en la evolución de estas hortalizas. Así saben que la zanahoria se separó de la uva hace 113 millones de años, del kiwi hace 101 millones de años, y de la patata y el tomate hace 90,5 millones de años. “Con la publicación de la secuencia del genoma de la zanahoria –añade Simon– la evolución de este grupo de plantas se entiende mejor”.

La zanahoria se separó de la uva hace 113 millones de años, del kiwi hace 101 millones de años, y de la patata y el tomate hace 90,5 millones de años
Según el científico, “el genoma contribuirá a nuestra comprensión de las vías de biosíntesis de otros rasgos de la zanahoria, incluidos los genes que influyen en la acumulación de carotenoides, antocianinas, hidratos de carbono y terpenoides. Asimismo, ampliará el conocimiento sobre plagas y enfermedades, resistencia, respuestas al estrés abiótico, reproducción y crecimiento; y ayudará a producir cultivos más eficientes”.

Mayor variedad genética que los humanos

Los científicos saben que las frutas y verduras no son solo una fuente de calorías y fibra, sino que también proveen numerosas vitaminas y otros compuestos que tienen un efecto beneficioso sobre la salud. “Los avances en las tecnologías de secuenciación dan a los científicos de plantas nueva información para desarrollar variedades de cultivos con mayor valor nutricional”, añade el investigador.

El número de genes en el genoma de zanahoria (32.113) es típico para las plantas, que rondan los 30.000 de media. “Es interesante que los genomas de plantas, en promedio, contienen más genes que el genoma humano. Esto se debe probablemente a que muchos genomas de las plantas se han duplicado durante el curso de su evolución”, argumenta Simon.

Hasta la fecha, se han secuenciado más de 100 genomas de plantas, incluyendo los de aproximadamente 11 cultivos de hortalizas como la patata, el tomate, el pepino o el pimiento.


Un gen responsable del color naranja

Los autores del estudio se encontraron con un gen responsable de la alta acumulación de beta-caroteno, un precursor de la vitamina A, en la raíz de la zanahoria. “El gen que se describe da cuenta de la capacidad de las raíces de zanahoria para acumular pigmentos carotenoides y es uno de los dos genes responsables de la conversión de zanahorias de color blanco (tipo salvaje ancestral) a naranja”.

Sin él, las raíces de zanahoria podrían ser blancos (sin pigmento carotenoide), o naranja pálido (con bajas cantidades de beta-caroteno). Basándose en registros históricos han sido capaces de descubrir cómo las zanahorias de color naranja oscuro (con altas cantidades de beta-caroteno) entraron por primera vez al mercado de verduras hacia el año 1500. “Se necesita tanto la mutación del gen Y, como la mutación del gen Y2 para que las zanahorias tengan altas cantidades de beta–caroteno”, concluye Simon.


Referencia bibliográfica:

Massimo Iorizzo et al. “A high-quality carrot genome assembly provides new insights into carotenoid accumulation and asterid genome evolution” Nature Genetics

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