El Proyecto Biogenoma de la Tierra (Earth Biogenome Project) es un plan científico global que busca secuenciar los genomas de todas las especies de plantas, animales y hongos de nuestro planeta. Como resultado, generará un mapa muy completo de la ecología y diversidad de la vida en el planeta.
Rui Alves* / Edición 4 Vientos
Continúa la secuenciación de toda la vida en la Tierra (Imagen: Karen Arnott / EMBL).
Pero ¿qué es un genoma y por qué es importante tener un mapa como este? Es como un libro que contiene las instrucciones necesarias para que un ser vivo crezca, se desarrolle y funcione normalmente.
En el genoma las letras son las bases del ADN y las palabras son los genes. Los genes contienen información sobre características específicas de un ser vivo.
Secuenciar el genoma de una especie es, por tanto, como leer el libro de instrucciones de la vida. Es importante porque nos ayuda a entender cómo funcionan y se relacionan entre sí los seres vivos.
Sin embargo, la labor de secuenciación es difícil porque un genoma puede contener miles de millones de letras químicas. Para hacerlo se necesita tecnología avanzada y tiempo.
El ADN de la especie se separa de las células, se rompe en trozos pequeños y se leen las letras químicas de cada trozo. Después se arma un rompecabezas enorme y complicado con millones de estos trozos.
Si es tan complicado, ¿para qué secuenciar el biogenoma de la Tierra?
Hay millones de especies y cada una tiene un genoma de referencia único. Al secuenciar todos sus genomas, tendremos una comprensión más profunda de la biodiversidad y aprenderemos cómo protegerla.
Esta tarea enfrenta varios desafíos. Para empezar, es un proyecto lento, que necesita mucho dinero. Además, requiere el desarrollo de tecnología de secuenciación más barata y más precisa.
No podemos olvidar tampoco que es importante crear reglas éticas y de seguridad para el proyecto, y que sus resultados se usen de forma equitativa.
El proyecto empezó en 2018 y tiene tres períodos:
Imagen en Fundación Acción Verde.
Fase 1 (2018-2023): se crearon tecnologías más rápidas y precisas para leer genomas.
Fase 2 (2023-2028): se están secuenciando los genomas de las especies más importantes de plantas, animales y hongos para entender mejor la diversidad genética y biológica dentro de esos grupos de organismos.
Fase 3 (2028-2033): se secuenciarán los genomas de todas las especies en la Tierra.
Ahora mismo se cumplen las expectativas para terminar el proyecto con éxito en el tiempo establecido.
¿Y de qué sirve todo esto? Secuenciar el biogenoma de la Tierra será muy beneficioso para nosotros y para el planeta. Por ejemplo, conocer el genoma de plantas medicinales facilitará descubrir nuevos medicamentos.
Del mismo modo, secuenciar el genoma del gorila, del chimpancé y de otros monos nos permitirá entender mejor sus necesidades y las diferencias entre ellos y nosotros. Además, será más fácil diagnosticar algunas enfermedades, o proteger especies contra la extinción.
Secuenciar el biogenoma de la Tierra también mejorará la seguridad alimentaria y la sostenibilidad agrícola ya que se entenderán mejor las relaciones entre plantas e insectos.
Por ejemplo se podrían controlar plagas de insectos usando métodos más específicos y sostenibles. Esto reduciría la dependencia de pesticidas químicos y ayudaría a proteger la biodiversidad.
Conocer el genoma de organismos marinos, como corales o peces, hará más fácil entender el efecto del cambio climático y la contaminación en ecosistemas marinos y su salud. Esto es crucial para su conservación.
Hay animales salvajes, como murciélagos y roedores, que muchas veces pueden transmitir enfermedades a la gente. Conocer su genoma ayudará a reducir el riesgo de pandemias.
Y a nivel económico, conocer nuevos genomas permitirá a la industria ser menos agresiva con el medio natural. Por ejemplo, hay organismos que crecen en aguas residuales y pueden transformar residuos orgánicos en productos necesarios, como la ectoína que es una sustancia activa en el cuidado de la piel y protección solar.
Además de enseñarnos más sobre cómo funciona y ha evolucionado la vida en nuestro planeta, estudiar el genoma de diversos animales y plantas nos puede ayudar a enfrentar problemas futuros resultantes del cambio del clima y de la pérdida de entornos naturales.
Los indígenas de México presentan una uniformidad genética, lo que corrobora que son producto de una sola migración, conformada además por pocos individuos. Asimismo, se concluyó que los pueblos del norte, al haber mantenido comunidades pequeñas y un carácter nómada, son muy diferentes a los del resto del país (Imagen: Gaceta UNAM).
¿Cómo participa México en el proyecto? Desde el año 2000, la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) ha hecho intentos por impulsar el estudio del genoma humano enfocado en el desarrollo de aplicaciones en el sector salud y alimentario.
La máxima institución académica y científica del país, en coordinación con el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (CINVESTAV) del Instituto Politécnico Nacional, y el patrocinio de las universidades de Oxford y Chicago, anunció en noviembre de 2023 la operación del Biobanco Mexicano, también conocido como MX Biobank, que analizó el ADN de 6,057 individuos provenientes de 898 localidades en las 32 entidades federativas del país.
Contiene información no sólo útil para caracterizar la composición genética de los mexicanos modernos, sino para desentrañar cómo los procesos evolutivos y las migraciones humanas han dado forma a la población actual.
Igualmente busca que su conocimiento se aplique no sólo en la prevención de enfermedades propias de los connacionales, sino en la atención, el tratamiento y el seguimiento de los pacientes,
Por su parte, desde 2012, el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) desarrolla el Banco de Germoplasma de la secretaría federal de Agricultura, Pesca y Alimentación para la preservación de material biológico que permita la reproducción de especies acuáticas, ya sea con fines de conservación o proyectos de acuicultura.
Esto porque la mayoría de los géneros acuáticos de relevancia comercial en México han alcanzado, desde la perspectiva del manejo pesquero sustentable, su captura máxima.
Hasta ahora, el banco conserva material perteneciente a ostiones, trucha de San Pedro Mártir, lenguado, totoaba, camarón, mejillón y bacalao negro, entre otras especies, que suman alrededor de 20 variedades presentes en aguas mexicanas.
Finalmente, tras dos años de planeación, el Proyecto OriGen del Instituto Tecnológico de Monterrey (ITEM) arrancó, en febrero del año pasado, su etapa piloto de campo.
La investigación busca secuenciar el genoma de 100,000 mexicanos para crear un nuevo biobanco que sirva de apoyo a investigadores y científicos que busquen profundizar la investigación sobre la relación de ciertos genes con otros factores de la población, como el medio ambiente, la economía, la salud y la alimentación de los mexicanos.
* Rui Alves es investigador en Bioinformática, así como en Biología computacional, sistemas y Sintética en la Universidad de Lleida, España.
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