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El IPAVE de Córdoba logró secuenciar el genoma del insecto, que diezmó la producción del maíz en esta última campaña. Una investigación liderada por los biólogos Franco Fernández y Humberto Debat.
La secuenciación del genoma de Dalbulus maidis (Chicharrita del maíz), es un verdadero hito científico que permitirá diseñar estrategias más eficientes para el control del insecto y facilitar el desarrollo de variedades (o híbridos) de maíz más resistentes a las enfermedades transmitidas por este insecto.
“Las implicancias no son directas para la próxima campaña, pero es sumamente fundamental porque es el sustento con el que se pueden desarrollar nuevas estrategias de control o innovaciones tecnológicas”, indicó en diálogo con Cadena 3 Argentina (en Crespo FM 90.7), uno de los dos científicos que llevaron a cabo la secuenciación desde el IPAVE, el biólogo Franco Fernández, quien junto a su colega Humberto Debat, obtuvo el primer borrador del genoma.
Se trata de un trabajo que fue coordinado por especialistas del Centro de Investigaciones Agropecuarias del INTA, dependiente de la Secretaría de Bioeconomía del Ministerio de Economía de la Nación, que logró la secuenciación, ensamblado y anotación del genoma de Dalbulus maidis.
Además del impacto en el control de la chicharrita del maíz, “esta investigación proporcionará información para entender la biología, distribución y evolución del insecto, lo que ayudará a predecir y mitigar futuros brotes y epidemias”. Además, “posibilitará el desarrollo de enfoques más precisos y dirigidos para el control de esta plaga, mediante la reducción en el uso de productos fitosanitarios o el desarrollo de bioinsumos”, destacó el profesional.
También podría ser utilizado en la mejora genética del maíz, facilitando el desarrollo de variedades más resistentes a las enfermedades transmitidas por este insecto. En este sentido, “se podría llegar a comprender aspectos como los genes de inmunidad del insecto, identificar blancos potenciales para el desarrollo de mejores insecticidas, así como genes asociados a su interacción con las plantas infectadas y los agentes patógenos”.
El primer borrador
“Este es un primer borrador sobre el mapa genético de Dalbulus maidis donde el genoma es como el manual de instrucciones del insecto; allí está guardada toda la información que hace que la chicharrita sea el vector de enfermedades que afectan al maíz”. Por lo tanto, conocer cómo vive el insecto, cómo se multiplica, cómo se dispersa, qué lo hace resistente o susceptible y cómo se convirtió en un ‘súpervector’, va a permitir diseñar estrategias más precisas y dirigidas para controlarlo.
En este sentido, contar con la información del código genético de la chicharrita es importante y necesario para comprender y afrontar el patosistema asociado a la cadena de maíz, que generó un gran impacto en el sector. “Esta es la primera versión del genoma, que se actualizará regularmente como un ‘genoma viviente’”, explicó Fernández.
“Esta iniciativa representa la capacidad de respuesta del INTA frente a emergencias sanitarias en el sector agropecuario y demuestra cómo se pueden enfrentar las demandas del sector con una visión a largo plazo, utilizando tecnologías de vanguardia para abordar problemas urgentes”, puntualizó el investigador del INTA.
Cómo se secuenció el ADN
El genoma es la secuencia total de ADN que posee un organismo en particular. Secuenciar un genoma implica poder determinar el orden exacto de las bases adenina, citosina, guanina y timina (A, C, G y T) en el ADN. Para lograrlo, Franco Fernández –biólogo y coordinador del nodo de secuenciación genómica del CIAP– procesó 20 ejemplares de Dalbulus maidis, que fueron obtenidos a partir de una colonia sana propagada en invernadero, reservorio del Instituto de Patología Vegetal del INTA. Allí, María de la Paz Giménez Pecci –referente en el estudio de enfermedades de maíz– junto con Mariana Ferrer y Karina Torrico trabajan en el estudio del patosistema, su comportamiento y su evolución a lo largo de los años. “Su aporte no solo se limitó a la posibilidad de contar insectos criados en nuestro instituto para este proyecto, sino que su experiencia y conocimientos como referentes de patología del cultivo han sido claves en esta emergencia”, subrayó Fernández.
“Para la extracción del ADN del insecto utilizamos técnicas de biología molecular, luego construimos la librería, que es como un primer reservorio de la información genética y sirve para procesar los datos”, explicó Fernández quien indicó que para la secuenciación utilizaron estrategia híbrida, que combina la plataforma ONT (Oxford Nanopore Technologies) para lecturas largas e Illumina para lecturas cortas.
Una vez que se ha ensamblado el genoma, se realiza un análisis bioinformático para identificar genes, regiones reguladoras y otras características genómicas.
“Todo este trabajo fue posible gracias a que, con el correr de los años, en el CIAP se consolidó el nodo de secuenciación que, en la actualidad, cuenta con dispositivos de última generación y servidores bioinformáticos de alta capacidad y gracias a recursos estratégicos destinados para frente a una emergencia sanitaria sin precedentes”, puntualizó Fernández.
Desde el 2011, Fernández se dedica al estudio de la diversidad, patogenicidad y evolución de bacterias en el área de micología y bacteriología del IPAVE-CIAP. A medida que avanzaron los años y las demandas de investigación, se centró en contribuir al conocimiento biológico mediante un enfoque genómico. Así, se convirtió en el responsable del nodo de secuenciación en Córdoba dentro del proyecto PAIS, en el cual se secuenciaron más de 1.000 genomas de SARS-CoV-2 (Covid).
La chicharrita es el vector de cuatro patógenos: dos mollicutes -bacterias- (Spiroplasma kunkelii y Maize bushy stunt phytoplasma) y dos virus (Maize rayado fino virus y Maize striate mosaic virus), que pueden encontrarse en infecciones simples o mixtas y generan la enfermedad “achaparramiento del maíz”. En el IPAVE se estudian históricamente todos estos patógenos y Fernández es el referente en el estudio del fitoplasma.
