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» Infodia
Fecha: 23/12/2024 14:00
Un grupo de científicos argentinos y de otros países de la región descifraron y dieron a conocer el genoma de la yerba mate, producto madre de la tierra colorada. “Abrimos un camino: gracias a este tipo de proyectos, otros pueden trabajar con mucha más información y mejorar la ciencia alrededor de la yerba mate”, señaló Adrián Turjanski, investigador del Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (UBA) y director del proyecto que logró armar el mapa genético de la infusión más popular del país. “Alguien podría proponer hacer una yerba más rica en determinadas características, por ejemplo, una yerba descafeinada o una que se adapte mejor a otras tierras y así expandir el cultivo. Ese es el impacto”, agregó el experto. En el 2015 la noticia recorrió los diarios y portales del país: “Proyecto busca descifrar el genoma de la yerba mate”. Para Turjanski, se debió a que el entonces Ministerio de Ciencia impulsó y financió la primera secuenciación. “En ese momento el Ministerio había generado una plataforma nacional de genómica y otra de bioinformática destinada a asuntos de interés nacional. Después de 2015 la línea de financiamiento se cortó y busqué fondos con subsidios internacionales, por eso se fue demorando el trabajo”, recuerda. “El objetivo también fue fortalecer a las diversas investigaciones que ya se venían haciendo sobre yerba y que, al mostrarse en colaboración con el proyecto del genoma, obtenían más recursos”, sumó el investigador e indicó: “Permitió ordenar todas esas investigaciones y entender mejor qué hay adentro del mate y qué impactos tiene”. El trabajo, que ya fue aceptado y se publicará en el próximo número de la revista eLife, no sólo da cuenta del genoma de la Ilex paraguariensis -nombre científico de la planta de yerba mate- sino que también aborda la biosíntesis de cafeína, la cual es, según Turjanski, una ruta metabólica sumamente importante dentro de la planta. “Tomamos algo con relevancia fuerte en Argentina y América Latina, como es la yerba mate, secuenciamos su genoma, hicimos toda la bioinformática posible para entender de dónde venía esa planta y cómo era. Y después, mediante un análisis estructural muy detallado, experimental y bioinformático, pudimos entender cuáles era los caminos que llevaron a tener una especificidad en la biosíntesis de cafeína diferente a la planta de café”, resumió el científico. “Mucha gente afirma que el mate tiene mateína, pero eso no existe. Es cafeína”, desmitificó Turjanski. Y explicó: “No es que primero existió café y después fue evolucionando y se generó yerba, sino que esa evolución aparece en dos plantas que no están relacionadas y ambas terminan teniendo una biosíntesis de cafeína parecida, no igual, por eso trabajamos en la diferencia. La cafeína parece ser importante para la defensa o la vida misma de la planta”. Demostrarlo no fue fácil. Primero, buscaron entender el camino evolutivo de los genes, observando la ruta metabólica y cuáles genes de involucraban en distintos procesos. “Se hizo con bioinformática hasta cierto punto, después hubo que hacer pruebas. Para eso trabajamos con Todd Barkman, experto a nivel mundial en biosíntesis de cafeína y uno de los autores del trabajo. Él expresó cada uno de estos genes, utilizó sustratos intermedios de la biosíntesis de cafeína y se fijó en cómo reaccionaban. Así llegamos a entender de manera concluyente y con mucho detalle que los genes no tienen un ancestro en común, sino que vienen de orígenes separados, y que tanto la yerba como el café llegaron a tener biosíntesis de cafeína evolucionando por caminos convergentes”, explicó Turjanski. Para el investigador, todo el proceso del trabajo que está próximo a publicarse se hizo largo porque tuvo muchas etapas y contó con la colaboración de diferentes grupos de trabajo. “Intervinieron colegas de Misiones y de Corrientes que ayudaron a entender y dieron apoyo al proyecto, el equipo de Brasil que nos ayudó en la secuenciación, el de Barkman en Estados Unidos y gente que trabaja con Federico Vignale en el EMBL (Laboratorio Europeo de Biología Molecular) que fue imprescindible para este trabajo, además de nuestro equipo en el Iquibicen, que también integran Carlos Modenutti y Ezequiel Sosa”, comenta el investigador. Bebida popular A la mañana, a la tarde o a la noche, antes o después de las comidas, en casa, en el trabajo, estudiando, en un picnic; el mate es tanto excusa como protagonista de reuniones y momentos cotidianos. Según Turjanski, es la tercera bebida cafeinada de consumo a nivel mundial y Argentina produce el 80% de la yerba. “El mate, para mí, representa lo más lindo de la cultura argentina: una bebida que nos une, nos acompaña y está presente en cada momento de nuestras vidas. Por eso, no dudé ni un segundo en aceptar el desafío. Secuenciar el genoma de la yerba mate se sentía, en cierta forma, como secuenciar el genoma de Messi”, precisó Federico Vignale, primer autor del trabajo e investigador del EMBL en Alemania. Para los investigadores, el proceso de producción de la yerba es bastante ancestral. “En su mayoría son empresas familiares, de muchos años, en donde se trabajan cuestiones como la intensidad del secado o si se le agrega palo o menta, no hay una gran industria detrás”, aclara Turjanski, para quien el trabajo científico alrededor de la yerba no estaba muy desarrollado: “Generalmente, los laboratorios se focalizaron en las hierbas que se le agregan y se dedicaron a la caracterización de la hoja y a probar sus beneficios”. “Logramos hacer un genoma bastante más cerrado, eso quiere decir que podemos entender el mapa de la yerba mate”. “Empezamos hablando con el Instituto de la Yerba Mate y con equipos de la Universidad Nacional de Misiones que venían trabajando hace mucho y nos brindaron el ADN. También fuimos a hablar con los yerbateros para ver cómo estaban produciendo. Cuando impulsamos esto, aparecieron más trabajos en los que, si bien todavía no estaba el genoma completo, ya se caracterizaba a un conjunto grande de genes y no a uno solo”, relata Turjanski. “Cuando comencé el proyecto, lo primero que hice fue investigar lo que se había hecho en genómica de plantas. Para ese entonces, un gran número de especies agrícolas ya había sido secuenciado, como el té o el café”, relata Vignale, para quien esos estudios demostraron que muchas plantas habían experimentado duplicaciones o triplicaciones genómicas a lo largo de su evolución, algo que contribuye a su complejidad. “Siguiendo esta línea, el primer paso fue realizar un análisis evolutivo del genoma de la yerba mate. Descubrí que un ancestro de la yerba había duplicado su genoma hace aproximadamente cincuenta millones de años. Esta duplicación ancestral pudo haber sido clave en la evolución de su complejidad metabólica, permitiéndole sintetizar una amplia gama de compuestos bioactivos, como terpenos, flavonoides, fenoles y xantinas, conocidos por sus propiedades antioxidantes, antidiabéticas y estimulantes del sistema nervioso. De todos estos compuestos, mi interés se centró en la cafeína”, dijo Vignale. “En ese proceso, el trabajo fue mutando porque logramos un primer genoma pero al que le faltaba información, entonces con ayuda de un subsidio internacional y en colaboración con expertos de Brasil, logramos hacer un genoma bastante más cerrado, eso quiere decir que podemos entender el mapa de la yerba mate. Es bastante complicado cerrarlo del todo pero es el mejor genoma posible hoy”, sumó Turjanski. El mate no es solo una infusión rioplatense. “Hace poco estuve en Porto Alegre y ahí la yerba es religión, como en Uruguay. Tiene un impacto global, en algunos países árabes se ve cada vez más. También incide la influencia de nuestros jugadores de fútbol viajando por el mundo y tomando mate”, comentó el científico. El equipo resaltó que es en ese contexto que se dejan las bases y se libera la información para que otros grupos que trabajan específicamente con la yerba puedan hacer nuevos estudios y, a su vez, desde el sector productivo se puedan pensar nuevos desarrollos. “Se dice que la yerba hace bien por todo lo que hay en ella. Es posible analizar eso mirando qué productos químicos aparecen, pero ahora, a partir de los genes, se puede entender qué productos químicos van a aparecer o qué capacidades tienen. Al mismo tiempo, leyendo el genoma ya sabrías cómo intervenir y modificar la planta. Mejorar el tipo de yerba o plantear diferentes tipos de yerba para expandir el cultivo ya desde la planta y no como un proceso posterior”, sostuvo Turjanski. Por su parte, Vignale finalizó: “Esta experiencia me enseñó el verdadero valor del trabajo interdisciplinario y a crecer junto a científicos de diferentes especialidades. Hoy podemos sentirnos más orgullosos que nunca de nuestra cultura y de la ciencia que se hace en nuestro país”. Fuente ET
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