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Las numerosas mutaciones del tomate

Nuevas investigaciones identifican la enorme diversidad genética de esta hortaliza.

GETTY IMAGES

El tomate adopta multitud de formas, tamaños y sabores. Ahora, un nuevo estudio basado en técnicas punteras de secuenciación del ADN ha logrado trazar por fin la base genética de tales diferencias. La comparación de las secuencias genéticas de 100 variedades de tomate ha revelado una cantidad asombrosa de variaciones en su ADN: más de 230.000.

Averiguar cómo esas mutaciones modifican los tomates dará a los mejoradores y a los científicos nuevas herramientas para refinar esta hortaliza y otras, explica Zachary Lippman, biólogo vegetal en el Laboratorio de Cold Spring Harbor, en Nueva York, y uno de los autores del estudio, publicado en julio en Cell. Lippman y sus colaboradores secuenciaron y compararon los genomas de tomates muy diversos, de antiguas variedades casi desaparecidas y silvestres, así como de otras modernas. Usaron una técnica denominada secuenciación de lectura larga para localizar segmentos grandes de ADN que habían sido copiados (duplicaciones), suprimidos (eliminaciones) o desplazados a otro lugar (traslocaciones). Las técnicas precedentes no permitían descubrir esos cambios estructurales importantes en el genoma del tomate, pues solo leían pequeños fragmentos al mismo tiempo.

Se sabía que el ADN de una especie puede presentar variaciones estructurales notables. Pero esta es la primera determinación exhaustiva de su extensión y naturaleza, afirma el biólogo Jim Giovannoni del Instituto Boyce Thompson, en Nueva York, que no ha participado en el estudio.

Una vez los investigadores identificaron las cuantiosas mutaciones, examinaron su influencia en las características de la hortaliza. Eligieron tres cualidades: el sabor, el tamaño y la facilidad de recolección. En una prueba, el equipo descubrió un gen que confiere un sabor ahumado, lo cual ofrece a los mejoradores una cualidad que podría ser acentuada o suprimida a voluntad. En otro experimento modificaron la estructura del ADN y alteraron el tamaño del fruto. Lo consiguieron multiplicando las copias de cierto gen con la herramienta de edición génica CRISPR. Por último, investigaron de qué modo ciertas variaciones influyen en un carácter que facilita la recolección de los tomates pero reduce la producción. Los autores muestran cómo cuatro variaciones estructurales modifican genes relevantes que mantienen la fácil recolección sin rebajar la productividad, y crean un protocolo de selección para lograr dicho equilibrio.

El estudio «revela miles de otras variaciones estructurales asociadas a genes que explican numerosos rasgos importantes del tomate y sobre los que ahora se puede actuar, como la respuesta a las enfermedades, la tolerancia al estrés, el rendimiento y la calidad», afirma Giovannoni. Saber en qué gen hay que incidir para modificar un carácter es el «santo grial» para cualquier fitomejorador o genetista, afirma Lippman, quien destaca que estudios como este pueden sentar la base para la mejora de las especies cultivadas mediante un cambio preciso y de resultados predecibles.

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