Iniciativa internacional para la obtención del genoma del melón

El encuentro ha reunido a un centenar de investigadores de todo el mundo, entre ellos a los grupos de los proyectos nacionales de genómica de cucurbitáceas en Israel, EEUU, Francia, Japón y en España. Son estos países los que, liderados por España, han puesto en marcha la IGCI y que están representados en el comité de dirección por investigadores que lideran sus respectivos proyectos de genómica de cucurbitáceas, entre ellos el español Pere Puigdomènech, del CSIC-IRTA.

Todos los proyectos, excepto el de Japón, persiguen la obtención del genoma del melón, especie a la que se dedican más recursos públicos. Por esta razón, la iniciativa ha escogido al melón como especie modelo. Entre los objetivos inmediatos que se plantean está la elaboración de un Libro Blanco que refleje el estado actual de la genómica de cucurbitáceas y los objetivos que se plantean en el próximo quinquenio, así como la elaboración de una propuesta científica (que a más tardar estará lista en octubre de 2005). También forman parte de la iniciativa distintas empresas privadas constituidas en un subcomité que asesorará y financiará proyectos que se desarrollen en el marco de la Iniciativa a partir de la propuesta científica.

En esa propuesta se incluirá la unificación de los mapas genéticos existentes en uno de referencia y la secuenciación de hasta 100.000 marcadores ESTs (expressed sequence tags) de melón. Los EST son secuencias de ADN que sirven para poder localizar genes en el genoma y obtener una población de plantas con una alta variabilidad de la que se puedan extraer nuevos caracteres.

Necesidad de cooperación internacional

La iniciativa internacional pretende hallar resistencias a enfermedades causadas por patógenos como hongos, virus y bacterias

La iniciativa se lanza justo un año después de que se iniciara en España el proyecto de genómica del melón, que integra cinco grupos nacionales (dos del CSIC, uno del IRTA y dos de la Universidad Politécnica de Valencia) y se justifica por la envergadura del trabajo que supone la elaboración de cualquier mapa genético. Incluso el genoma más pequeño que se conoce en vegetales, el de la planta Arabidopsis thaliana, con cinco cromosomas, se consiguió en el marco de una iniciativa internacional.

No hay más dificultad en un mapa genético que en otro, explica Jordi García Mas, secretario técnico de la AGCI y organizador del workshop de Barcelona. «Lo que manda es la longitud del mapa», asegura el experto. Y en este caso, el de las cucurbitáceas, es sólo tres veces más largo que el de arabidopsis. Es decir, no es especialmente «complejo» comparado con otros genomas como el del trigo, que es «enorme» (42 cromosomas). En el caso de las cucurbitáceas, son 12 cromosomas del melón, 7 cromosomas en el caso del pepino, 20 en el caso del calabacín y la calabaza, y 11 en el caso de la sandía -aunque hay diferencias entre variedades modificadas por cruce, como las sandías sin pepitas.

Los objetivos de la investigación son, por un lado, hallar resistencias a enfermedades, principalmente las causadas por patógenos como hongos, virus y bacterias. Las más importantes en este caso son el virus del cribado, el virus del mosaico, que afecta a todas las curcurbitáceas, y el virus de las venas amarillas. «Este último apareció por vez primera en España hace sólo dos o tres años y causó considerables perdidas en las cosechas», apunta García Mas.

«Lo que queremos», explica este investigador que participa en el proyecto español de genómica de cucurbitáceas, «es identificar resistencias naturales que están ya en la especie, normalmente en melones silvestres, e insertar mediante cruce el gen relacionado con la resistencia en los melones comerciales». «Se hará mediante el método tradicional del cruzamiento, en ningún caso hablamos de transgénicos porque, además, no se podrían comercializar en Europa», asegura el investigador.

Mejorar el sabor o el tamaño

De cualquier forma, las herramientas genéticas que se están desarrollando pueden acelerar el proceso. Si se identifican los genes que confieren resistencia y se desarrollan métodos para su detección rápida, el proceso se puede reducir a la mitad. Una vez realizado el cruce y germinada la planta, no hay que esperar a que se desarrolle: antes de que crezca puede analizarse el ADN del germoplasma y ver si el cruce ha tenido éxito y si la futura planta heredará el gen que insertado. «»Si con el cruzamiento se tardaba unos 4 o cinco años; de esta forma el proceso se puede reducir en dos años», reconoce García Mas.

Otro de los objetivos es mejorar las características naturales del fruto, para lo cual se buscarán los genes relacionados con parámetros que interesa mejorar, como el color, el tamaño, el contenido en azucares o la maduración (aspecto relevante en variedades como Galia o Cantalup). En este caso también se trata de buscar la variabilidad natural que ya existe dentro de las especies −«en Asia hay variedades, por ejemplo, que tienen más carotenos y más azúcar»−, localizar los genes relacionados con esos parámetros e introducirlos en las variedades comerciales que interesen. De cualquier forma, siempre se buscará la variabilidad dentro de la propia especie (las propias resistencias naturales en pepinos silvestres para mejorar los pepinos comerciales, o las propiedades de un melón para mejorar otro melón), y siempre se optará por la vía tradicional del cruce aunque todavía estamos, advierte, en una «fase precompetitiva», aún lejos de la aplicación.