¿Se puede “navegar” el ADN vegetal como si fuera un mapa de Google?
¡Sí! La base de datos PubPlant organiza la avalancha de nuevos genomas que están revolucionando la agricultura y deja organizada y disponible la información para cualquiera que quiera navegarla.
El desafío de los fitomejoradores es, desde siempre, lograr mayores rendimientos, mejor nutrición y resistencia al estrés en cultivos varios. Su trabajo empezó de manera empírica y, con el pasar de los siglos, fueron sumando distintas herramientas para ayudar, acelerar y eficientizar ese proceso. La secuenciación genómica se ha acelerado en los últimos años, no solo en cantidad, sino también en profundidad y calidad de los datos. Hoy en día, los avances en las tecnologías de secuenciación genómica permiten a los investigadores crear mapas genéticos completos de plantas, que constituyen una sólida base para su trabajo.
El nuevo desafío es la gran cantidad de información genómica que se empieza a generar por investigadores en todo el mundo. Desde la publicación del genoma vegetal completo de Arabidopsis thaliana —una especie modelo en biología vegetal— en el año 2000, el campo de la genómica vegetal se ha expandido a un ritmo sin precedentes. En los 20 años siguientes, los investigadores secuenciaron 500 especies de plantas. Posteriormente, entre 2020 y 2022, secuenciaron otras 500. Lo que antes tomó dos décadas, se logró en tan solo dos años. En 2024, el ritmo se aceleró aún más: se publicaron más de 500 nuevos genomas en un solo año, 370 de los cuales pertenecían a especies nunca antes secuenciadas. Esta aceleración ha sido posible gracias a los avances en las tecnologías de secuenciación de tercera generación, una mayor colaboración internacional y la reducción de costos que antes eran enormes.
Buscando organizar, integrar, eficientizar y potenciar el valor de esta gran cantidad de información genómica disponible, más la que se seguirá generando, un grupo de investigadores del Forschungszentrum Jülich (Alemania) desarrolló PubPlant: una herramienta bioinformática que promete ser el nuevo "Google Maps" del ADN vegetal. Esta base de datos de acceso abierto y actualización mensual centraliza y organiza la creciente cantidad de información genómica vegetal, permitiendo a científicos, fitomejoradores y biotecnólogos navegar, literalmente, por los genomas con mayor facilidad y precisión. El equipo publicó este trabajo en Frontiers in Plant Science.
Un Atlas Genómico para Plantas
PubPlant, un proyecto que se comenzó a idear y crear hace casi una década, muestra cómo se organizan y relacionan las especies con genomas publicados, de modo que se pueda encontrar rápidamente qué plantas están publicadas, ver las publicaciones relevantes e, indirectamente, los datos. PubPlant permite a los usuarios buscar, visualizar y filtrar genomas de plantas según múltiples criterios: especie, familia taxonómica, año de publicación, calidad del ensamblaje y más, todo con enlaces directos a artículos científicos y bases de datos originales. Los interesados pueden aprovechar el "GPS" que los lleva a la región específica del ADN vegetal donde se debe trabajar para mejorar una característica agronómica o nutricional específica.
El equipo de PubPlant espera que, mediante gráficos interactivos y una interfaz intuitiva, su sitio web pueda transformar datos dispersos en un recurso navegable y utilizable, incluso para investigadores sin una sólida formación en bioinformática, fomentando enfoques más integradores de la biología vegetal.
Cómo PubPlant podría revolucionar nuestra alimentación
Disponer de genomas de alta calidad no es un lujo académico, es la columna vertebral estratégica de la agricultura del siglo XXI. Las técnicas modernas de mejoramiento genético, como la selección genómica, el diseño de marcadores moleculares o la edición genética de precisión, dependen en gran medida de saber exactamente dónde se encuentran los genes de interés.
Hoy en día, contar con este detallado Atlas Genómico de Plantas ayuda a los fitomejoradores a responder preguntas clave; por ejemplo, identificar el gen de resistencia a una enfermedad emergente o los que regulan la tolerancia a la sequía, determinar qué variantes impulsan un mayor contenido de vitaminas o proteínas, por ejemplo. Para los fitomejoradores, significa una identificación más rápida de especies o variedades prometedoras, y para los investigadores, proporciona una base para estudiar la evolución y la biodiversidad a gran escala.
PubPlant facilita la información para guiar con precisión dónde y cómo dirigir una estrategia de transformación genética por técnicas biotecnológicas como la transgénesis o las más modernas como la edición génica, para que puedan alcanzar su máximo potencial.
Más allá de los cultivos básicos
Los investigadores probaron una aplicación real de PubPlant analizando cultivos alimentarios. Utilizando datos de FAOSTAT, examinaron la cobertura genómica de las familias de plantas con mayor número de especies comestibles. Descubrieron que las familias con los genomas más secuenciados (Poaceae, Fabaceae, Solanaceae, Rosaceae y Brassicaceae) también incluían muchos de los cultivos más importantes del mundo. Al mismo tiempo, observaron que otros grupos, como Apiaceae, Amaryllidaceae y Grossulariaceae, siguen estando subrepresentados, lo que indica oportunidades para orientar futuros esfuerzos de secuenciación.
Nivelando el campo: Cómo las herramientas genómicas abiertas empoderan a los mejoradores de todo el mundo
Uno de los aspectos más valiosos de PubPlant es que democratiza el acceso a información genómica de vanguardia. Los científicos del sector público de países con bajos recursos, así como las pymes y los pequeños programas de mejoramiento genético, pueden utilizar estos datos para tomar decisiones más informadas.
La revolución de la genómica vegetal ya no es una promesa futura, ya está ocurriendo y no muestra signos de detenerse. Por esa misma razón, PubPlant no es un repositorio estático. Se actualiza mensualmente, incorporando sistemáticamente nuevos genomas de la literatura y está listo para integrar nuevos tipos de datos como pangenomas, análisis multiómicos y ensambles de lectura larga.
De cara al futuro, este tipo de recurso dinámico y de libre acceso será muy valioso en muchas áreas de la investigación vegetal. Puede respaldar la identificación de características agronómicas, fortalecer los programas de mejoramiento y, en última instancia, ayudar a desarrollar cultivos más resilientes para contribuir al desafió de alimentar, de forma sustentable, a una población mundial en constante crecimiento.
FUENTE: TheScientist 2025.11.21 https://www.the-scientist.com/pubplant-the-google-maps-of-plant-dna
