Investigación
Análisis de respuestas adaptativas mediante estudios genómicos y transcriptómicos
El transcriptoma es el conjunto de todas las lecturas (ARN) de los genes que hay en un organismo, tejido o célula. Los análisis transcriptómicos permiten identificar qué genes se expresan de modo diferente en individuos sometidos a condiciones distintas. Esta información es esencial para llevar a cabo la caracterización de genes candidatos aún no estudiados en coníferas o, incluso, de genes todavía no descritos en estas especies.
En nuestro grupo llevamos a cabo comparaciones entre transcriptomas para estudiar las respuestas adaptativas de varias especies forestales. Analizamos las respuestas de los árboles frente a distintos tipos de estrés como los provocados por la sequía, el incremento de las concentraciones de CO2 o la susceptibilidad a determinados patógenos.
- En pino resinero (Pinus pinaster) hemos observado que los individuos más tolerantes a sequía que hemos analizado están pre-adaptados para afrontarla de una manera más eficaz. En ellos se están expresado de forma constitutiva un conjunto de genes relacionados con la respuesta a estrés hídrico que en los susceptibles únicamente se detectan en estadios avanzados de respuesta al estrés.
- La comunicación entre raíces y parte aérea es un punto clave en la respuesta a estreses como el hídrico. Para profundizar en su conocimiento, comparamos los transcriptomas de raíces, tallos y acículas de pinos resineros injertados sobre portainjertos con diferente sensibilidad al estrés hídrico.
- Combinando estrategias de análisis genómico, transcriptómico y mapeo de ligamiento hemos conseguido identificar las regiones del genoma del eucalipto (Eucalyptus globulus) que controlan dos caracteres que limitan su cultivo: la capacidad de enraizamiento y la tolerancia a la enfermedad foliar generada por hongos del género Mycosphaerella (MLD).
Análisis de respuestas adaptativas mediante estudios epigenéticos
Las modificaciones epigenéticas son marcas en el ADN que se pueden añadir o eliminar, determinando cómo y en qué grado deben expresarse los genes. Son, por lo tanto, un factor primordial en la regulación de la capacidad de adaptación de los seres vivos.
En nuestro grupo llevamos a cabo estudios para conocer los niveles de variabilidad epigenética de distintas especies forestales. Analizamos la metilación del ADN, la expresión y el transporte de microRNAs y la modificación de histonas con el objeto de comprender su evolución en distintos órganos, a lo largo del desarrollo y durante respuestas a variaciones en su entorno, como en el caso de la sequía.
Estructura del genoma de las coníferas
Disponer del genoma de referencia de una especie (una secuencia de referencia del genoma de dicha especie) es un punto clave para su análisis genómico y funcional, porque facilita el ensamblaje y la comparación de las secuencias que se obtengan en otros estudios.
El genoma del pino resinero (P. pinaster) es siete veces mayor que el de los humanos y contiene una proporción muy elevada de regiones repetidas, lo que representa un reto para las estrategias y plataformas actuales de secuenciación.
Nuestro grupo co-lidera la secuenciación del genoma de referencia para pino resinero en el marco de un consorcio internacional, y participa en su análisis funcional, realizando diferentes comparaciones con otras coníferas.
Trazabilidad de especies forestales
El comercio de madera obtenida de modo ilegal es un problema de escala global que tiene importantes repercusiones medioambientales, económicas y sociales. Para luchar contra la comercialización de productos de la madera procedentes de la tala ilegal, en muchos casos es necesario llegar a determinar la especie y/o el origen geográfico de la madera intervenida por las Autoridades.
El grupo de Genómica de especies forestales forma parte del Servicio de identificación de especies de maderas del INIA. Este servicio colabora activamente con el Ministerio de Agricultura Pesca y Alimentación en la aplicación del Reglamento Europeo de la madera (EUTR), mediante la validación de la especie a la que pertenecen las maderas intervenidas por las Autoridades en sus controles.
Estamos desarrollando herramientas de genotipado que permitan la trazabilidad o la discriminación de una serie de especies forestales prioritarias, bien por su interés comercial, bien por encontrarse amenazadas. Para ello empleamos abordajes genómicos y transcriptómicos que nos permitan: i) transferir la información desde especies modelo cercanas; ii) o generar el conocimiento necesario cuando esa transferencia no es posible.
