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Importante paso para el desarrollo de biocombustibles

Descifran el genoma de la hierba Brachypodium, con amplias ventajas para su uso energético


Un grupo internacional de ingenieros e investigadores ha logrado obtener la secuencia completa del genoma de la hierba Brachypodium Distachyon, que contendría importantes ventajas para su uso en la producción de biocombustibles. Entre los principales beneficios de esta hierba con relación a otras vale destacar su pequeño tamaño, un ciclo de vida corto, su fácil adaptabilidad y crecimiento y la posibilidad de obtener rápidas transformaciones o modificaciones genéticas. Por Pablo Javier Piacente.




Brachypodium Internacional, un consorcio dirigido por investigadores del DOE Joint Genome Institute (DOE JGI) de los Estados Unidos y en el que participan especialistas de todo el mundo, ha anunciado la obtención de la secuencia genética completa de la hierba Brachypodium Distachyon, que sería una herramienta ideal para el desarrollo de gramíneas especialmente dedicadas a la producción de biomasa y biocombustibles.

Este avance en el terreno de los cultivos con aplicación energética se enmarca en los objetivos del Departamento de Energía de los Estados Unidos, que trabaja actualmente en el desarrollo de fuentes energéticas renovables. En ese sentido, algunas hierbas se han posicionado como principales candidatas para el incremento de la producción comercial de biocombustibles, al analizarse su potencialidad como nuevas materias primas.

Sin embargo, hasta el momento poco se sabía acerca de las características biológicas específicas de gran parte de las hierbas, un dato imprescindible para avanzar en su utilidad para la producción de energía. En algunos casos, el proceso se complica porque las hierbas suelen tener largos ciclos de vida y poseen genomas extensos y complejos, muy difíciles de estudiar.

Con el propósito de dar un paso adelante en este punto, Brachypodium Internacional completó recientemente la secuencia genética completa de la hierba Brachypodium Distachyon, que de acuerdo a la investigación tendría importantes potencialidades energéticas. Así lo informó el DOE Joint Genome Institute (DOE JGI) en una nota de prensa, y posteriormente la revista Nature también difundió el hallazgo.

El genoma de esta hierba podría abrir un nuevo campo para el desarrollo de los biocombustibles. Imagen: DOE/Joint Genome Institute.
El genoma de esta hierba podría abrir un nuevo campo para el desarrollo de los biocombustibles. Imagen: DOE/Joint Genome Institute.
Un nuevo campo de posibilidades

Con la secuencia de Brachypodium Distachyon, los especialistas completan una tríada estratégica de genomas de hierbas grandes, de las tres subfamilias de mayor importancia económica en este momento. Esto permitirá a los investigadores comparar los genomas completos de estas tres subfamilias de hierbas por primera vez, avanzando en la optimización de sus potencialidades energéticas.

Asimismo, al haber descifrado el genoma de la hierba Brachypodium, se abre ahora una gran cantidad de posibilidades para avanzar en un análisis genético más profundo de cultivos con gran interés económico y productivo, como por ejemplo el trigo y la cebada, que concentran complejos genomas con 16 mil millones y 5 mil millones de nucleótidos, respectivamente.

Según los especialistas del Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, que también participaron de la investigación, la secuenciación y el análisis del genoma de Brachypodium es un avance importante hacia el abastecimiento sostenible de hierbas para su uso en biocombustibles, pensando en las próximas generaciones.

De acuerdo a estos especialistas, Brachypodium tiene todos los rasgos necesarios para servir como un sistema modelo funcional para el desarrollo de biocombustibles en base a hierbas, considerando su pequeño tamaño, su ciclo de vida corto y un rápido crecimiento sin demasiados requerimientos o necesidades.

Brachypodium Distachyon podría servir como modelo genético a aplicar en otras hierbas y variedades vegetales. Imagen: DOE/Joint Genome Institute.
Brachypodium Distachyon podría servir como modelo genético a aplicar en otras hierbas y variedades vegetales. Imagen: DOE/Joint Genome Institute.
Un modelo a aplicar en otras hierbas

Además, este tipo de hierbas permite su transformación eficiente o la posibilidad de realizar modificaciones genéticas para optimizar su uso productivo. Al mismo tiempo, el conocimiento sobre la biología de estas hierbas básicas es imprescindible para desarrollar los cultivos de hierba superior, que poseen una genética más compleja que dificulta su estudio.

La investigación ha revelado la estructura y la función de casi 2.800 de los más de 25.500 genes detectados en la hierba Brachypodium. En el trabajo participaron especialistas del DOE Joint Genome Institute, del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, de la Universidad de Minnesota, de la Universidad Estatal de Oregon, del John Innes Centre (Reino Unido), del Helmholtz-Zentrum en Munich (Alemania), del INRA en Clermont Ferrand (Francia), de la Universidad de Zurich (Suiza) y de la Universidad de Helsinki (Finlandia).

La hierba Brachypodium también se ha comparado con el sorgo y el arroz para determinar sus relaciones evolutivas. El análisis arrojó una similitud general en el contenido de los genes y su estructura entre las tres variedades, lo que apoya la tesis de emplear al Brachypodium como un modelo genético funcional para el análisis de todas las hierbas.

En consecuencia, el código genético de la hierba Brachypodium promete una amplia aplicabilidad, ya que la subfamilia Pooideae a la que pertenece incluye distintos cereales, forrajes y céspedes. Con más de 3.000 especies, es la subfamilia de hierbas más grande, muchas de las cuales podrían ser empleadas para el desarrollo de biocombustibles.

Video: DOE/Joint Genome Institute en scivee.tv.


Lunes, 15 de Febrero 2010
Pablo Javier Piacente
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