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Tres trabajos internacionales han detectado millones de diferencias en el genoma de variantes de maíz (Zea mays) de todo el mundo. El registro de estas mutaciones escribe la historia de su domesticación por el ser humano.
La evolución ha seleccionado la uniformidad de las semillas: salvaje (abajo), criollo (centro) y domesticado (superior). Imagen: Thomas Kono.
Los genetistas van al grano. En esta ocasión, han comparado secuencias de ADN de 103 líneas de maíz salvajes y cultivadas de todo el mundo y han identificado 55 millones de variaciones genéticas. Estas mutaciones son fruto de 10.000 años de agricultura, durante los cuales el ser humano ha alterado genéticamente las especies vegetales al domesticarlas y cultivarlas.
Esta semana la revista Nature Genetics publica tres trabajos internacionales que describen esta evolución del maíz (Zea mays).
El trabajo, liderado por Jer-Ming Chia, investigador del laboratorio Cold Spring Harbor (EE UU), ha identificado 55 millones de mutaciones puntuales, llamadas ‘polimorfismos de un solo nucleótido’ en el lenguaje de los genetistas. Dentro de una misma especie, son las diferencias en la posición de los cuatro ladrillos que construyen una secuencia de ADN (adenina, timina, citosina y guanina) los que confieren las variaciones genómicas entre individuos.
Además de resecuenciar 103 líneas de maíz, salvajes y domesticadas, también analizaron la secuencia del maicillo (Tripsacum dactyloides).
Posteriormente, estos datos fueron analizados por Matthew B. Hufford, científico de la Universidad de California en Davis (EE UU), y su equipo. Los biotecnólogos identificaron las regiones del genoma que se seleccionaron en los primeros tiempos de la domesticación del maíz, y pudieron detectar las sucesivas mejoras de las variedades locales y actuales. De esta manera, localizaron los cambios genéticos durante la transición del carácter salvaje al actual del maíz.
Por último, Jinping Jiao y sus colegas de la Universidad de Agricultura de China resecuenciaron otras 278 líneas de maíz, lo que les permitió definir las regiones implicadas genéticamente en la domesticación del cereal.
Los millones de variaciones genéticas recién descubiertas representan una información muy valiosa para los genetistas que trabajan en mejorar el rendimiento de las cosechas. El cereal más cultivado del mundo –seguido por el trigo y el arroz– representa un reto para los científicos: tiene una secuencia de 2.300 millones de bases, tantos genes como un ser humano e incluso más diversos. En 2009, la revista Science anunció la secuenciación del genoma del maíz, que había comenzado en 2005 con un proyecto de 31 millones de dólares.
Referencia bibliográfica:
Chia, J-M. et al.: “Maize HapMap2 identifies extant variation from a genome in flux”. Hufford, M.B. et al.: “Comparative population genomics of maize domestication and improvement”. Jiao, Y. et al.: “Genome-wide genetic changes during modern breeding of maize”. Nature Genetics: 1-5, 1-4, 1-4, 3 de junio 2012. DOI: 10.1038/ ng.2313- ng.2309-ng.2312
