La ciencia del árbol de Navidad

Para millones de personas, el árbol de Navidad es un espectáculo de felicidad. Para los científicos que descifran los códigos genéticos de plantas y animales, es un monstruo.

En concreto, se refieren a la conífera, el término común para los árboles en forma de pino como píceas, abetos, pinos, cipreses y cedros. Además de su popularidad navideña, tienen gran importancia en la industria maderera y en la salud de los ecosistemas forestales.

A los científicos les encantaría identificar los miles de millones de bloques que conforman el ADN de una conífera; es decir, secuenciar su genoma. Este tipo de análisis es una herramienta estándar de la biología y hacerlo con las coníferas podría revelar secretos genéticos útiles para la ciencia básica, el cultivo y el manejo forestal.

Hasta hace algunos años la idea de secuenciar una conífera parecía imposible", dijo John MacKay, de la Universidad Laval en Quebec, Canadá

Pero el genoma de las coníferas es desalentadoramente enorme. Y como si fuera un regalo muy costoso, esto lo había dejado fuera del alcance.

Ahora, mientras se acerca Navidad, parece que podría terminar el papel de la coníferas como el Grinch de la genética.

En meses recientes, científicos de Estados Unidos y Canadá han dado a conocer descripciones preliminares y dispersas del genoma conífero. Y un equipo sueco planea pronto hacer lo mismo con la pícea de Noruega.

"Hasta hace algunos años la idea de secuenciar una conífera parecía imposible", dijo John MacKay, de la Universidad Laval en Quebec, Canadá, y quien dirige un proyecto canadiense para la pícea blanca. Pero las nuevas tecnologías han cambiado eso, indica.

¿De qué tamaño es el genoma de una conífera? El árbol de 24 metros  del Rockefeller Center de Nueva York es una pícea de Noruega. Su genoma es seis veces más grande que el de cualquiera que esté patinando debajo de ella. Los genomas de otras coníferas son todavía más grandes.

Nadie espera tener pronto un genoma de conífera completo, aunque las versiones parciales son útiles.

¿Por qué hacerlo? A los cultivadores los "puede ayudar a hacer un mejor trabajo para elegir árboles si uno entiende la arquitectura genética de los atributos que quieres cultivar", dijo MacKay.

El cambio climático también aporta otra dimensión. Los cultivadores podrían elegir qué árboles plantar después de un incendio o tala, y la información genética podría ayudar a elegir variedades que puedan adaptarse a las tendencias del clima en las próximas décadas, dijo David Neale, de la Universidad de California.

A los cultivadores los "puede ayudar a hacer un mejor trabajo para elegir árboles si uno entiende la arquitectura genética de los atributos que quieres cultivar", dijo MacKay

Para secuenciar un genoma, los científicos dividen el ADN en partes diminutas y las máquinas se encargan de secuenciar cada una de ellas. Luego tienen que volver colocar estas piezas en las largas cadenas de ADN. Esta es una ardua tarea con las coníferas, porque sus cadenas de ADN tienen muchas secuencias repetidas que vuelven más complejo el ensamble.

Como resultado, las coníferas presentan "grandes regiones que creo podremos ensamblar" con las actuales tecnologías, dijo Par Ingvarsson, de la Universidad de Umea en Suecia, quien dirige el proyecto de la pícea noruega. El investigador dijo que sus resultados se publicarán a principios del próximo año.

Hace unos meses, el equipo de Neale presentó parte de la secuencia genética de un solo pino taeda que incluía casi un millón de piezas desconectadas de ADN y que juntas representaban casi la mitad del genoma del árbol. Para 2016, Neal prevé tener los genomas completos del taeda, un abeto Douglas y un pino de azúcar.