Un nuevo genoma del maíz muestra que la planta tiene amplios recursos para adaptarse

Su flexibilidad explica por qué el maíz ha tenido tanto éxito desde hace miles de años, y es un buen presagio de su capacidad de crecer en nuevos lugares

E. P.

Un nuevo genoma de referencia mucho más detallado para el maíz ayuda a entender por qué el maíz, y no alguna otra planta, es hoy en día el cultivo más productivo y ampliamente cultivado en el mundo. La contabilidad de la secuencia de las letras de ADN en los 10 cromosomas de la planta -que se detalla este lunes en un artículo que se publica en 'Nature'- revela que los tipos de maíz son mucho menos similares en el nivel del genoma que las personas.

"Nuestro nuevo genoma del maíz muestra cuán increíblemente flexible es esta planta, una característica que se deriva directamente de la forma en que está organizado su genoma", detalla la investigadora Doreen Ware, del 'Cold Spring Harbor Laboratory' (CSHL, por sus siglas en inglés) y el Departamento de Agricultura de Estados Unidos, que dirigió a científicos de siete instituciones académicas y varias compañías de tecnología genómica en el proyecto.

Esta flexibilidad no sólo ayuda a explicar por qué el maíz ha tenido tanto éxito desde su adaptación por los agricultores hace miles de años, sino que también es un buen presagio de su capacidad de crecer en nuevos lugares a medida que cambia el clima de la tierra y para aumentar la productividad y la sostenibilidad ambiental de la planta en Estados Unidos y el extranjero.

El genoma del maíz es grande, pero su tamaño no es realmente el responsable de lo que los científicos llaman la "plasticidad fenotípica" de la planta, es decir, el rango potencial en su capacidad de adaptación. Al tratar de determinar qué posibilidades están disponibles para que una planta se adapte a condiciones nuevas o cambiantes, es tanto el contexto en el que se activan o silencian los genes como la identidad de los propios genes la que determina qué conjunto total de genes permite que una planta lo haga, según explica Ware.

Es precisamente este contexto de actividad génica -variaciones en la forma en que los genes de la planta están regulados en diferentes individuos a través de la especie- lo que el nuevo genoma está sacando a la luz. Al ensamblar un genoma de referencia muy preciso y muy detallado para una importante línea de maíz llamada B73 y luego compararlo con mapas genómicos para plantas de maíz de otras dos líneas (W22 y Ki11), cultivados en diferentes climas, el equipo de secuenciación llegó a un asombroso hallazgo.

Gran plasticidad fenotípica

"Los tipos el maíz son mucho, mucho menos similares en el nivel del genoma de lo que la gente es, por una cosa", dice Ware. Los mapas del genoma de dos personas coincidirán cada uno con el genoma humano de referencia en alrededor del 98% de las posiciones del genoma.

Los seres humanos son virtualmente idénticos, en términos del genoma. "Pero hemos descubierto que dos tipos de maíz (de las líneas W22 y Ki11) se alinean cada uno con nuestro nuevo genoma de referencia para el maíz B73 en promedio. ¡La organización de su genoma es increíblemente diferente!", añade.

Esta diferencia entre los tipos de maíz es una reflexión "no sólo de los cambios en la secuencia de los genes mismos, sino también dónde y cuándo se expresan los genes y a qué niveles", explica la primera autora del documento, Yinping Jiao, investigadora postdoctoral junto a Ware.

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