Una especie, muchos genomas

Crecimiento más rápido, hojas más oscuras, una manera distinta de ramificarse... Variedades silvestres de la planta Arabidopsis thaliana son a menudo sustancialmente diferentes del linaje de laboratorio de esta pequeña planta de la mostaza, una favorita de muchos biólogos para las investigaciones con vegetales. Por vez primera, se ha investigado qué diferencias detalladas hay entre los genomas de las estirpes del círculo polar o la franja subtropical, de América, África, o Asia.

La labor la han llevado a cabo equipos de investigación de Tübingen (Alemania), y California, dirigidos por Detlef Weigel, del Instituto Max Planck para la Biología del Desarrollo. Los resultados son sorprendentes: la magnitud de las diferencias genéticas excede con mucho las expectativas para un genoma tan compacto.

Para rastrear la variación en el genoma de los diferentes linajes de Arabidopsis, los investigadores compararon el material genético de 19 estirpes silvestres con el genoma de la de laboratorio, que fue secuenciada en el año 2000. Usando un procedimiento muy elaborado, examinaron cada uno de los aproximadamente 120 millones de "bloques de construcción" del genoma. Para su espionaje molecular, usaron una cantidad enorme de sondas de ADN especialmente diseñadas; tantas, que, colocadas todas juntas, el conjunto de estas sondas tendría unas siete veces la longitud del genoma humano.

Los datos fueron evaluados con varios métodos estadísticos creados al efecto.

El resultado de este análisis esmerado: Como promedio, cada 180 bloques de construcción de ADN, hay uno que resulta variable. Y alrededor del cuatro por ciento del genoma de referencia parece muy diferente en las variedades silvestres, o simplemente no aparece. Casi cada diez genes, hay uno que resulta tan defectuoso que ya no puede cumplir su función normal.

Resultados como estos promueven preguntas fundamentales, y limitan el valor de los genomas modelo secuenciados hasta ahora. "No existe lo que pueda llamarse El Genoma De Una Especie", argumenta Weigel. "La constatación de que la secuencia de ADN de un solo individuo no es suficiente para valorar el potencial genético de una especie, tiene también implicaciones para las investigaciones de la genética humana".

Es sorprendente que la Arabidopsis tenga un genoma tan plástico. En contraste con el genoma del Ser Humano o el de muchas plantas de cultivo como el maíz, el de la Arabidopsis es muy compacto; su tamaño es inferior a la vigésima parte del que tienen el genoma humano o el genoma del maíz, a pesar de tener un número similar de genes. A diferencia de estos otros genomas, hay en él pocas repeticiones o secuencias de relleno aparentemente irrelevantes.

La variabilidad genética parece reflejar la adaptación ante circunstancias locales. Es probable que tales genes variables permitan a las plantas resistir condiciones secas o húmedas, calientes o frías, o hacer uso de períodos de crecimiento cortos o largos.

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• MPG