Una nueva tecnología de secuenciación, combinada con un nuevo algoritmo informático que puede dar información detallada acerca de genomas complejos de diversos organismos, se ha utilizado para producir un proyecto de secuenciación de alta calidad del genoma de Cabernet Sauvignon, variedad de uva tinta más popular del mundo.
El éxito del nuevo montaje del genoma, que permite a los investigadores reunir grandes segmentos del ADN de un organismo, también se demostró en una investigación común usando la planta Arabidopsis thaliana y el hongo de coral (Clavicorona pyxidata). Los resultados fueron publicados el 17 de octubre en la revista Nature Methods.
El estudio utiliza un proceso de montaje del genoma de código abierto llamado FALCON-unzip, desarrollado por Pacific Biosciences de Menlo Park, California. El estudio fue dirigido por Chen Chin-Shan, el bioinformático líder de la compañia. El investigador principal, en el esfuerzo de secuenciación de Cabernet Sauvignon fue Darío Cantu, un genetista de plantas especializado en genómica de plantas y microbios en el Departamento de Viticultura y Enología de UC Davis.
«Para la genómica de la vid, esta nueva tecnología resuelve un problema que ha limitado el desarrollo de recursos genómicos para las variedades de uva de vinificación,» dijo Cantú. «Es como si finalmente fuésemos paces de descorchar una botella de vino que habiamos querido beber durante mucho tiempo”.
«El nuevo proceso proporciona un acceso rápido a la información genética que Cabernet Sauvignon ha heredado de ambos padres, lo que nos permite identificar los marcadores genéticos para utilizar en la obtención de nuevas cepas con características mejoradas,» dijo.
La primera secuencia del genoma de la vid común, Vitis vinifera, se completó en 2007. Debido a que se basa en una variedad de vid que se ha generado para simplificar el procedimiento de montaje del genoma, en lugar de una variedad cultivada, esa secuencia carece de muchos de los detalles genómicos que poseen variedades económicamente importante de uva de vinificación, dijo Cantú.
Indicó que la nueva tecnología de secuenciación permitirá a su grupo de investigación llevar a cabo estudios comparativos entre Cabernet Sauvignon y otras variedades de uva de vinificación importantes a nivel histórico y económico.
«Esto nos ayudará a entender lo que hace Cabernet Sauvignon a Cabernet Sauvignon,» dijo.
Superando al cambio climático
«La nueva información genómica que se generará con este nuevo enfoque genómico va a acelerar el desarrollo de nuevas variedades de uva de vinificación resistentes a enfermedades, que producen uvas de alta calidad, sabrosas y se adaptan mejor a los cambios ambientales», dijo Cantú.
Las temperaturas más cálidas atribuidas al cambio climático ya se están registrando en muchas regiones vitícolas principales del mundo. Y en California, donde el valor de los cultivos de uva es muy variable y está fuertemente influenciado por el clima local, es especialmente importante que las nuevas variedades puedan prosperar a pesar de aumento de las temperaturas.
«En un clima que empeora, el estrés por sequía y calor será particularmente importante para las zonas vitícolas de alta calidad, tales como Napa y Sonoma,» dijo Cantú.
Arrojando luz sobre un misterio vitícola
El nuevo esfuerzo de secuenciación también puede responder a algunas de las preguntas que han rodeado la ascendencia de Cabernet Sauvignon durante siglos, dijo Cantú.
«Tener acceso a esta información genómica es históricamente fascinante», dijo Cantú, señalando que se cree que la variedad Cabernet Sauvignon data recién desde el siglo 17. L observó que en 1997 la genetista de plantas de la UC Davis, Carole Meredith, utilizó técnicas de huella de ADN para identificar Cabernet Franc y Sauvignon Blanc como las dos variedades que se habían cruzado para producir Cabernet Sauvignon.
«Hoy en día, usted puede encontrar Cabernet Sauvignon que crece en todos los continentes excepto la Antártida», dijo Cantú. «Y debido a que las vides de uva se han propagado por esquejes de plantas en lugar de semillas, todas las cepas Cabernet Sauvignon son genéticamente idénticas, con la excepción de algunas mutaciones espontáneas y clonales.»
«Usando este nuevo proceso de secuenciación del genoma, ahora podemos desarrollar los marcadores genéticos necesarios para combinar rasgos importantes en nuevas variedades», dijo Cantú. «Ha sido 400 años desde que se realizó el última de Cabernet Sauvignon; podemos hacerlo mejor que eso.»