Yerba mate: descubren y caracterizan todos sus genes

Universidad Nacional de Misiones - Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales

06 de Julio de 2015 | 5 ′ 13 ′′


Yerba mate: descubren y caracterizan todos sus genes


Investigadores de Misiones determinaron que la yerba contiene 32.355 genes. El resultado del estudio permitirá conocer a fondo sus propiedades nutricionales, sus efectos como antioxidante, antiage y antiinflamatorio. Es el primer paso hacia la secuenciación del genoma.

El consumo de la Yerba mate (Ilex paraguariensis) como infusión se ha diseminado en todo el mundo. Existen estudios sobre aspectos socio-culturales, económicos, químicos y agronómicos del cultivo de esta planta, pero se han realizado escasas investigaciones genéticas que permitan el mejoramiento de la yerba mate.

Para saldar esta deuda, investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales de la Universidad Nacional de Misiones (UNaM), del Conicet y del INTA lograron secuenciar, ensamblar y anotar el transcriptoma: la parte del ADN integrada por los genes que producen proteínas, entre ellas, las que generan la cafeína -también llamada “mateína”- y que permite resistir enfermedades, entre muchas otras propiedades.

“Los experimentos realizados y múltiples análisis de secuencias de ARN de Ilex paraguariensis nos permitieron inferir por primera vez en la historia que la yerba mate contiene unos 32.355 genes y 12.551 variantes de genes”, explicaron a Argentina Investiga desde el equipo.

Esta contribución expande profundamente el hasta ahora limitado conocimiento de los genes de este cultivo latinoamericano. Y podrá servir de marco de referencia a nivel mundial para próximos análisis a gran escala que permitan conocer y determinar las características de importancia agronómica, biológica y nutricional de la yerba mate.

El transcriptoma

A diferencia del genoma, que abarca todo el material genético o ADN -Ácido Desoxirribonucleico- que está en los cromosomas, el transcriptoma es una parte del genoma integrada por los genes que se transcriben en moléculas de ARN -llamadas transcriptos- que producen o ayudan a producir una proteína.

Los investigadores identificaron y categorizaron transcriptos pertenecientes a más de 100 vías metabólicas: transcriptos de genes relacionados a estrés osmótico, sequía, salinidad, estrés por frío, senescencia y floración temprana, silenciamiento génico. Así como genes que estarían implicados en estrés por calor y estrés oxidativo, respuesta a patógenos, resistencia a enfermedades, respuesta a hormonas, determinación del sexo y diversos procesos del desarrollo en vegetales.

Además lograron determinar la secuencia primaria y predecir la estructura tridimensional de la enzima responsable de la síntesis de cafeína del mate -la “mateína”. También generaron un borrador de los genomas transcriptos de cloroplastos y mitocondrias de yerba mate y obtuvieron una colección de más de 10.800 marcadores moleculares llamados microsatélites.

Avances en la producción yerbatera

Estas investigaciones permitirán el mejoramiento genético de la yerba mate, optimizar sus cualidades organolépticas relacionadas con el sabor, los contenidos de cafeína, teobromina, glucosa y sacarosa, y el aroma, asociado con más de 40 compuestos volátiles.

Asimismo, los productores yerbateros podrán tener mayor uniformidad en la densidad de ramas, tiempo de brotación, rendimiento unitario; tolerancia a plagas específicas como el psílido, taladro grande, marandová; y tolerancia a períodos de estrés hídrico, bajas temperaturas, heladas y alta insolación.

El aporte de la genética también permitirá eventualmente conocer de manera temprana cuál es el sexo de la planta, característica que actualmente sólo se puede determinar al momento de la floración que ocurre recién desde los tres años de germinación. Esto permitirá seleccionar con mayor antelación los ejemplares a cultivar y asistirá a los futuros proyectos de trazabilidad y denominación de origen, si se desarrollan marcadores gracias a este avance científico.

Propiedades antioxidantes

La gran cantidad de información genética obtenida podrá servir de referencia a nivel mundial para próximos análisis a gran escala. Sobre este antecedente se podrán profundizar los estudios sobre propiedades nutricionales de la yerba mate y sus efectos benéficos como antioxidante, “antiedad”, antiinflamatorio, antimutagénico y sobre el metabolismo lipídico que suscitan gran interés en todo el mundo. Asimismo se podrá avanzar en descubrir caracteres de importancia biológica, agronómica y económica; desarrollar marcadores moleculares; realizar análisis de mapeo genético; desarrollar diversidad y cruzamientos selectivos para el mejoramiento genético.

Los resultados del trabajo, iniciado en 2013, fueron publicados en la revista científica de libre acceso PlosOne (Public Library of Science) en octubre de 2014.

Los investigadores

El equipo de trabajo está integrado por Humberto J. Debat, Mauro Grabiele, Patricia M. Aguilera, Rosana E. Bubillo, Mónica B. Otegui, Daniel A. Ducasse, Pedro D. Zapata y Dardo A. Marti, decano de la FCEQyN y a cargo de la coordinación del proyecto desde Misiones.

En la investigación se utilizó una planta de yerba mate línea elite -Pg538- desarrollada por el INTA Estación Experimental Cerro Azul (Misiones). “Consideramos que por razones históricas, culturales, económicas, sociales y geográficas, Misiones tiene la obligación de ser el referente nacional e internacional en el estudio de esta especie”, destacó Dardo Marti, decano de la FCEQyN, coodinador del proyecto. Hoy, encabeza el proyecto “ProMateAr”, que buscará secuenciar el genoma de la yerba mate.

Claudia Sapa
claudia.sapa@campus.unam.edu.ar
Lic Lara Schwieters
Información Universitaria


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