Comprender la respuesta de las plantas al estrés ambiental, algo difícil de detectar, fue posible gracias a una investigación en la que participó el doctor Roberto Contreras Díaz, académico e investigador del Centro Regional de Investigación y Desarrollo Sustentable de Atacama (CRIDESAT) de la Universidad de Atacama.
Contreras junto a otros investigadores lograron identificar y describir el «código genético» completo de la mitocondria de chañar (Geoffroea decorticans), originario del Desierto de Atacama. Este hito fue significativo porque normalmente es extremadamente difícil de lograr, debido a la complejidad de sus genes en las mitocondrias, un tipo especial de estructura celular.
«En esencia, el mitogenoma es uno de los tres genomas (secuencia total de ADN que posee un organismo en particular) presentes en una célula vegetal, y su estudio es esencial para comprender la respuesta de las plantas al estrés ambiental, la producción de energía y otros procesos vitales. El genoma mitocondrial del chañar podría ofrecer información valiosa sobre su capacidad para resistir condiciones extremas, como la sequía y la radiación, y mejorar su adaptación agronómica y su resistencia a enfermedades», explicó Contreras.
Para tener una idea de la magnitud de este logro, el código genético del chañar consta de 383,963 unidades básicas llamadas «nucleótidos». Esto es como una especie de «libro de instrucciones» que guía el funcionamiento de la planta.
Es la primera vez que los investigadores logran ensamblar y entender completamente el código genético de una planta, lo que nos brinda información sobre cómo esta especie se adapta a un ambiente extremadamente árido, siendo un avance que puede tener aplicaciones importantes en la conservación y el estudio de la biodiversidad en regiones similares de todo el mundo.
Estudio
El investigador del CRIDESAT, explica que la secuencia y análisis del mitogenoma de la planta conocida como chañar reveló una estructura genética única en comparación con otras especies de la misma familia, Papilionoideae, que han sido estudiadas hasta la fecha en bancos de genes a nivel mundial. «En este mitogenoma, se identificaron un total de 33 genes, y su organización se encontró reordenada en relación con las otras especies de la familia», comenta el investigador.
«Una observación significativa fue que en el proceso evolutivo, dos genes específicos, sdh4 y nad1, se mantuvieron intactos en el mitogenoma del chañar. Esto es notable porque en muchas otras plantas, estos genes se han convertido en pseudogenes o se han perdido por completo. Esta retención sugiere que estos genes podrían desempeñar un papel crucial en la supervivencia de la planta en entornos desérticos», expone Contreras.
De hecho, investigaciones previas han vinculado los genes sdh4 y nad1 con mecanismos de tolerancia a la sequía en otras especies. Por lo tanto, la presencia de estos genes en el mitogenoma del chañar podría conferir a la especie la capacidad de sobrevivir en condiciones de sequedad extrema, lo que podría ser esencial para su adaptación y supervivencia en ambientes áridos como los desiertos.
Esta iniciativa, se enmarca en el compromiso de nuestra casa de estudios con el avance de la investigación en cinco áreas estratégicas, incluyendo el Medioambiente, tiene como objetivo impulsar la producción científica y la colaboración interinstitucional para maximizar el impacto de la investigación en la región. En este contexto,el académico e investigador del CRIDESAT-UDA, se ha unido al Núcleo Milenio de Ecología Histórica Aplicada para los Bosques Áridos (AFOREST) dirigido por la Dra. Virginia McRostie de la Universidad Católica de Chile.
El Núcleo Milenio AFOREST, financiado por ANID, reúne a investigadores de diversas instituciones nacionales e internacionales para fomentar el intercambio de conocimientos y fortalecer la investigación en el estudio de los bosques del Desierto de Atacama desde una
perspectiva socio-ecológica.
Actualmente, el grupo de investigadores se prepara para publicar un nuevo artículo sobre las especies Prosopis alba, Prosopis chilensis, Prosopis strombulifera y Prosopis tamarugo, todas ellas nativas del norte de Chile, en su búsqueda por descubrir más secretos genéticos de la región.
