Secuencian por primera vez el genoma de la Araucaria chilena para su conservación

Sus ancestros convivieron con los dinosaurios y, a través de los siglos, ha acompañado a pueblos originarios. Si bien, la biología de la Araucaria araucana o chilena ha escondido información que puede ser vital para fortalecer su preservación, un estudio ha dado pasos más seguros para resguardar a este milenario tesoro natural.

La investigación, liderada por el director del Laboratorio de Epigenética Vegetal de la Facultad de Ciencias Forestales de la Universidad de Concepción (UdeC), Rodrigo Hasbún, en colaboración con Tomas Matus del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas de la Universidad de Valencia (España), logró descifrar parte del genoma de este árbol.

Se trata de un trabajo pionero y de alto impacto científico, ambiental y sociocultural, ya que es una clave para la protección de esta especie que está amenazada por una serie de factores ambientales y antrópicos.

Un estudio ha dado pasos más seguros para resguardar a la Araucaria araucana, un milenario tesoro natural.

El hito

Los investigadores secuenciaron el primer genoma de una especie de Araucaria y el más complejo armado en Chile. Además, fue puesto a disposición en una plataforma para su acceso libre.

La alianza para superar el desafío de lograr la secuenciación del genoma del árbol nativo milenario partió hace dos años, uniendo esfuerzos entre la academia y la empresa.

En este contexto, el equipo analizó muestras de la especie y logró una primera versión de genoma disponible en una base de datos pública. Y actualmente se trabaja en reensamblar el megagenoma de la Araucaria araucana que se estima de 21 Gb, siempre en miras a seguir avanzando en el ensamblaje hasta llegar a lo más completo posible.

“Una vez que esté terminado en su versión definitiva, el genoma nos va a permitir hacer preguntas sobre la evolución de la especie, compararlo con especies hermanas y comprender en parte lo que ha pasado en la Tierra: la Araucaria es un fósil viviente, ha vivido en la Tierra por mucho tiempo y ese tiempo ha dejado huellas”, explicó el académico.

Investigaciones y conocimientos que, luego, se pueden transferir a otras preguntas y materias que, finalmente, pueden “permitir tener un mejor manejo de la conservación, más efectiva”, sostuvo Verónica Emhart, la subgerenta de Genética y Biotecnología de CMPC, la empresa que financió el proyecto.

Los investigadores secuenciaron el primer genoma de una especie de Araucaria y el más complejo armado en Chile.

Un genoma ocho veces más grande que el humano

El genoma es la totalidad del material genético (ADN) de un organismo o especie, y se puede descifrar como código mediante la tecnología de secuenciación.

“Hoy la secuenciación de genoma no es tan compleja. El de una bacteria demora horas y del humano puede tardar días. Pero, el de la Araucaria es ocho veces más grande que el humano y no hay otra que tenga un buen genoma (decodificado). Entonces, secuenciar y armar el genoma toma tiempo por lo grande que es, y se requiere mucha capacidad de cómputo”, aclaró Rodrigo Hasbún.

Oscar Toro, académico de la UdeC y otro de los investigadores del proyecto, profundizó que “la Araucaria araucana es representante de las gimnospermas, un grupo bastante ancestral en la clasificación de plantas y todas se caracterizan por tener un genoma excesivamente grande”.

En números significa que “el genoma humano son cerca de 3,2 gigas base y en la Araucaria son 25 a 26 millones. Necesitas mucho tiempo de secuenciación y una fuerte inversión para tener la suficiente cantidad de lectura”, expuso. Por ello que “éste podría ser el genoma más grande ensamblado en Chile hasta el momento”.

La investigación fue realizada por Óscar Toro y Rodrigo Hasbún de la Universidad de Concepción (UdeC).

Un fósil viviente

Actualmente, la Araucaria araucana está clasificada “en peligro” según la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (IUCN) y el Ministerio de Medio Ambiente.

Tala, pastoreo, merma a la cosecha de su semilla, cambio en el uso de suelo incendios forestales y cambio climático son las principales amenazas del árbol.

En este escenario, conocer el genoma puede jugar un rol clave, desde la comprensión de los ancestros hasta la especie moderna.

“El linaje de las Araucarias es bastante antiguo, los ancestros directos de la Araucaria araucana estuvieron con los dinosaurios. La Araucaria tiene distribución gondwánica y las especies se encuentran desde Nueva Zelanda, parte de Argentina y Chile y algunas zonas de Brasil, y no hay más. Por eso se conforma como fósil viviente, porque tiene la herencia de todos esos linajes que están representados en ese descendiente. Y desde ese punto de vista el genoma puede tener múltiples aplicaciones”, sostuvo Toro.

En el genoma van quedando huellas que pueden hablar del pasado e impactar al presente. El investigador detalla que éste permite indagar, por ejemplo, cómo era la vida de la araucaria en la prehistoria y compararla con el tiempo actual; su exposición y adaptación y resiliencia ante eventos climáticos extremos como sequías y otras presiones ambientales; la vulnerabilidad o resistencia ante patógenos u otras amenazas.

Del presente al futuro

El estado del genoma es lo que Hasbún denominó “versión 0.0”, una base desde la que van a avanzar a nuevas etapas hasta llegar a un genoma completo a escala de cromosomas en un futuro cercano.

“Tenemos que terminar de unir los fragmentos. Generamos 10 TB de información y para ensamblar el genoma usamos sólo 500 MG. Entonces, nos queda un montón de secuencia que podemos usar para mejorar lo que tenemos y pasar a una versión 1.0, donde además van a estar anotados los genes de Araucaria araucana. Después viene la versión 2.0, que es tratar de ordenar los fragmentos y llegar a escala de cromosomas, la más visible que tenemos del ADN. En la Araucaria deberían ser 12 y ya tenemos secuenciado al cloroplasto y mitocondria”, detalló Toro.

Mientras más completa sea la versión del genoma, será más precisa la búsqueda de respuestas y diversas las investigaciones como las aplicaciones que se posibilitan: “Da para décadas de trabajo a partir del genoma”, afirmó el científico.