COLOMBIA: Descubren genes en la yuca que la harían más resistente a bacterias y sequías en el futuro

Detrás de la yuca frita, asada o cocinada que todos los días se degusta en las mesas colombianas hay toda una armadura genética que protege a este tubérculo en los cultivos. Una experta en Microbiología encontró cerca de 30 genes que permitirían tener variedades resistentes a enfermedades mortales o sequías en el futuro, así como a herbicidas o pesticidas.

Según el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural (2019), la yuca es el quinto bien agrícola más producido en el país, detrás de la caña panelera, el plátano, la papa y el arroz. Se cultiva en todos los departamentos con una producción total de al menos 2,4 millones de toneladas anuales, pero es preponderante en la Costa Atlántica, los Llanos Orientales y el Cauca, con las dos variedades más conocidas: dulce y amarga.

Solo en Colombia hay casi 200 variedades, y más de 6.000 en el mundo, por lo que es uno de los tubérculos más importantes y su cuidado es fundamental para miles de familias campesinas que se dedican a su cultivo.

Por eso el principal objetivo del grupo Mainhot Biotec de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) es entender cómo se desarrollan las variedades nativas y consolidar en la genética de la planta una resistencia ante ambientes y condiciones adversas.

Es así como aparece la investigación de Margelly Andrea Bastidas Pardo, magíster en Microbiología de la UNAL, quien usó la Bioinformática, un campo que combina la Biología y la Estadística para analizar grandes cantidades de datos y adentrarse en la genética de la yuca en el mundo, además de revisar las principales bases de datos que registran la forma en que este tubérculo reacciona a la bacteriosis vascular —principal enfermedad de la yuca en Colombia—, la mosca blanca y el estrés hídrico, es decir, ambientes de sequía extrema y falta de agua.

Recordemos que la bacteriosis vascular es una enfermedad originada por Xanthomonas axonopodis pv. manihotis, una bacteria que puede estar en el suelo o en el aire que rodea los cultivos, e incluso en los cuchillos o machetes cuando se realizan los cortes en las cosechas. Puede dañar rápidamente y por completo un cultivo, pues marchita y mancha las hojas, y lesiona el tallo de la planta; además puede afectar el tubérculo, pues produce un color amarillento en la yuca como tal, por lo que los productores tienen mucho cuidado al elegir lo que van a comerciar.

La investigadora se concentró en las proteínas NB, que están en la planta para activar mecanismos de defensa internos, como guardianes de un castillo que encienden las alarmas ante la invasión de un patógeno o agente extraño. Estas ya se han reportado en la literatura sobre el tema como una clave para enfrentar la bacteriosis vascular, pero hasta ahora no se sabía que los genes que la producen en el organismo de la planta también activan otro tipo de defensas, como la resistencia ante la mosca blanca, que se alimenta de la savia de las hojas, una relación beneficiosa con el hongo Rhizophagus irregularis que le permite obtener nutrientes, o resistir sequías.

Entre genes y respuestas

El primer paso de la investigación fue buscar, uno a uno, los genes que codifican las proteínas NB en el genoma de la yuca, lo cual es una tarea demandante, pues el tubérculo tiene miles de genes con una función específica. Para esta búsqueda, en la que la magíster también incluyó una base de datos de su grupo de investigación que lleva décadas estudiando el tema, utilizó herramientas de análisis como BLASTP y MOTIF, que permiten comparar secuencias y verificar si los genes realmente tienen las características necesarias para considerarse como parte de las proteínas de interés.

El resultado fue impresionante: identificó 262 genes candidatos, de los cuales 197 fueron seleccionados por contener los dominios completos y funcionales. Pero la indagación no paró ahí, pues también analizó la presencia de polimorfismos —es decir pequeñas variaciones genéticas— en diferentes variedades de yuca, especialmente en las nativas que han evolucionado en condiciones locales y tendrían genes de resistencia únicos. Estos polimorfismos son importantes porque pueden explicar por qué algunas plantas son más resistentes que otras.

Luego de la depuración de información la experta descubrió 30 genes que serían los candidatos para desarrollar variedades más resistentes a futuro, lo cual es una gran ayuda para que los cultivadores no rocíen cantidades desmedidas de herbicidas o pesticidas sobre sus plantaciones. Por otro lado, estos genes no se habían descrito como multipropósito, lo que quiere decir que ofrecerían más de un servicio de protección para la planta.

El trabajo de la investigadora Bastidas es un aporte fundamental al conocimiento de la inmunidad vegetal, que se puede traducir en beneficios concretos como desarrollar variedades de yuca más resistentes, reducir el uso de pesticidas, proteger la seguridad alimentaria de millones de personas y aumentar la productividad de un cultivo que, aunque a veces subestimado, sostiene economías rurales enteras.

Además, por aprovechar datos públicos y aplicar herramientas bioinformáticas, su estudio demuestra que sí es posible hacer ciencia de alto nivel sin necesidad de laboratorios costosos, algo especialmente valioso para países como Colombia, en donde la ciencia es un campo que no siempre obtiene la financiación necesaria para funcionar y avanzar.

Así se traza un mapa de defensa en una planta cuya extraordinaria fuerza nos recuerda que la naturaleza está llena de secretos esperando a ser descubiertos, y que la ciencia –cuando se hace con rigor y pasión– puede cambiar la forma en que cultivamos, comemos y vivimos.

PUBLICADO POR: https://agenciadenoticias.unal.edu.co