Según una información publicada este mes en el portal de información agrícola FreshPlaza, un equipo de científicos habría desarrollado un método mejorado para capturar fragmentos de ADN más largos, llegando hasta 7000 'bases' de ADN que pueden ser analizadas para nuevos genes que crean en la planta inmunidades a enfermedades.

El método RenSeq permite secuenciar genes 'R', o de Resistencia, que confieren a las plantas resistencia a las enfermedades. Cada planta, en una situación normal, contiene cientos de potenciales genes R, los cuales codifican proteínas NB-LRR, identificadas en secuencias específicas dentro de la cadena. Mientras que las secuencias compartidas posibilitan la captura de genes de Resistencia, también dificultan la detección del gen exacto que permite a las plantas sobrevivir a ataques. Las secuencias más largas de ADN facilitan un análisis genético más preciso para identificar la variación genética

La familia genética NB-LRR o R ayuda a las plantas a formar una "segunda línea de defensa" para combatir infecciones producidas por un abanico de enfermedades. Cuando un patógeno invade una planta, usa moleculas efectoras que debilitan las defensas de la planta. Los genes R reconocen estas moleculas e informan a la planta para activar una respuesta defensiva, eliminando las celulas alrededor de la infección para impedir que la enfermedad se propague.
La incesante carrera y batalla evolutiva entre plantas y patógenos explica la mutación de los organismos causantes de enfermedades en plantas para superar la defensa de los vegetales, a la vez que las plantas evolucionan mediante cambios en su maquillaje genético.

Los investigadores del Earlham Institute (EI), el Sainsbury Laboratory (TSL) y el James Hutton Institute han encontrado una nueva forma de descifrar largas cadenas de ADN para descubrir y anotas la resistencia patógena en plantas.
El PacBio, un secuenciador de ADN que desarrolla esta función de manera completa, junto al sistema RenSeq desarrollado para generar estas secuencias, se usan en esta investigación que no solo se centra en genes R, sino en otras importantes regiones de ADN como la promotora, que controla cuando comienza a construirse una proteína y cuando finaliza.

"Ciertas variedades salvajes de plantas aptas para cultivo contienen un repertorio enorme de genes nóveles que pueden ser usados para cultivar variedades resistentes que necesiten menos pesticidas. A la hora de identificar genes clave, es muy difícil para los investigadores encontrar el gen R exacto debido a la similitud existente entre todas sus secuencias de ADN", indica el doctor Matt Clark, director de Desarrollo Tecnológico en el EI y autor principal del estudio.
"RenSeq difiere de secuencias normales de ADN en el PacBio ya que centra sus esfuerzos en secuenciar una familia específica de genes como, por ejemplo, los genes R. En el estudio, podemos identificar las secuencias proteicas y las regiones reguladoras vecinas. En muchos casos, podemos reconstruir una región de ADN incluso si contienen muchos genes difíciles de detectar. Esto significa que podemos identificar el gen exacto que otorga resistencias a ciertas infecciones y ser usados en programas dirigidos al crecimiento vegetal.", indica Matt Clark.

El profesor del TSL y coautor del estudio, Jonathan Jones, dice que "la mejora del método RenSeq facilitará crear inventorios fiables de genes R en una multitud de especies, permitiendo clonar genes adicionales para la protección de nuestros cultivos".

Dr. Ingo Hein, investigador principal en el James Hutton Institute y coautor de este estudio, añade que "los genes R pueden controlar enfermedades vegetales y grandes amenazas para la producción global de cosechas. La habilidad para capturar y secuencias grandes fragmentos de ADN genómico que contienen genes R completos permite la ágil identificación de nuevos y funcionales genes de Resistencia de especies salvajes. Estos genes, si son introducidos por introgresión en nuevas cosechas mediante cultivo o rutas alternativas, pueden reducir significativamente la dependencia de pesticidas". El estudio, "Targeted capture and sequencing of gene sized DNA molecules" ha sido publicado en BioTecniques.