228- Coneixement i evolució del genoma del tomàquet

El tomàquet va superar una etapa en la que van morir el 75% de les espècies, entre altres els dinosaures. Els científics han trobat el motiu gràcies a la seqüenciació de l’ADN del tomàquet. Es tracta d’una investigació d’un consorci internacional de més de 300 científics de tretze països, entre ells investigadors catalans, del Centre de Regulació Genòmica (CRG) i del CSIC a València.

Els resultats d’aquest treball es publiquen a la revista Nature i descriu les principals característiques del genoma de: tomàquet domèstic (Solanum lycopersicum) en comparació del silvestre (Solanum pimpinellifolium) i la patata (Solanum tuberosum).

Solanum lycopersicum

Solanum pimpinellifolium

Solanum tuberosum

L’estudi conclou que els gens repetits que presenta el tomàquet indica que aquest va patir diverses triplicaciones consecutives fa uns 60 milions d’anys i explicarien algunes de les característiques d’aquest fruit i el seu èxit evolutiu. Segons explica l’investigador Antoni Granell, de l’Institut de Biologia Molecular i Cel · lular de Plantes Primo Yúfera (Centre del CSIC de la Universitat de València), que ha dirigit la part espanyola de la investigació, aquesta triplicació va fer que l’espècie sobrevisqués.

Informació per millorar els tomàquets:

L’objectiu d’aquest treball, que descriu les regions del genoma del tomàquet que han estat clau per la seva evolució i especialització, és oferir el genoma del tomàquet a grups de recerca per a un millor coneixement de la biologia d’aquest vegetal, essencial en l’agricultura.

L’ADN del tomàquet té uns 35.000 gens que s’expressen en uns 900 milions de parells de bases. Entre els seus diferents cadenes d’adenina, guanina, citosina, i timina, el tomàquet presenta indicis de l’haver patit diverses duplicacions, “un mecanisme per generar noves característiques “, assenyala Granell.

 
Per exemple, s’ha vist que alguns dels fragments repetits inclouen gens que serien responsables del control de certes característiques del fruit com la formació de la pell, pel que aquestes repeticions haurien contribuït a formar una pell més resistent per conservar millor el fruit.

En comparar els genomes de les espècies, els investigadors han observat que el genoma del tomàquet de cultiu i el silvestre només divergeixen un 0,6% (només sis canvis cada 1.000 nucleòtids, el que indicaria que les dues espècies es van separar fa uns 1,3 milions d’anys) mentre que la divergència amb la patata és de més del 8%, perquè durant l’evolució s’han invertit i repetit fragments llargs del genoma.

“El tomàquet és un dels cultius més comuns i de major explotació. Conèixer el seu genoma al detall ens permet, d’una banda, entendre millor l’evolució de les plantes superiors gràcies a poblacions controlades com són les conreades i, d’altra, ens ofereix noves eines per a l’agricultura “, explica l’investigador Francisco Cámara, que ha participat en el projecte des del laboratori Bioinformàtica i Genòmica del CRG, liderat per Roderic Guigó. Aquest laboratori del CRG s’ha encarregat de desenvolupar el programari per identificar gens en la seqüència del genoma del tomàquet. A Catalunya també han participat el Barcelona Supercomputing Center i l’Institut de Recerca Biomèdica de Barcelona (IRB).  També ha col·laborat l’empresa Sistemes Genòmics del Parc tecnològic de València.
Font: BSC

En el següent video ens presenten el contingut d'aquesta recerca.

L'aula virtual adn-dna.net permet consultar altres recursos relacionats 

amb els coneixements de genètica i les aplicacions biotecnològiques en:

Curs B07- Genètica mendeliana, molecular...

Curs B08- Evolució

Curs B13- Biotecnologia

Els lectors del blocs adn-dna, biologia i naturalesa i usuaris de l'aula virtual adn-dna.net poden suggerir, en l'apartat de comentaris d'aquest post, altres informacions relacionades amb l'aplicació de la genètica a la millora d'espècies vegetals.