Un equip de l'Institut de Biologia Integrativa de Sistemes (I2SysBio), de l'àrea científica del Parc Científic de la Universitat de València (PCUV), participa en un estudi internacional que aconsegueix completar les versions 4 i 5 del genoma de referència de la vinya (vitis vinifera) en les quals es troben una gran quantitat de gens relacionats amb la resposta a l'estrés per plagues, per la falta d'aigua o gens determinants de la capacitat aromàtica dels fruits
El projecte internacional COST Grapedia, en el qual participa el Institut de Biologia Integrativa de Sistemes (I2SysBio, CSIC-UV), situat en el Parc Científic de la Universitat de València (PCUV), aconsegueix completar les versions 4 i 5 del genoma de referència de la vinya (vitis vinifera) en les quals es troben una gran quantitat de gens relacionats amb la resposta a l'estrés per plagues, per la falta d'aigua o gens determinants de la capacitat aromàtica dels fruits. La informació obtinguda permetrà dissenyar la vinya del futur més resistent al canvi climàtic que amenaça greument a la indústria del vi. Aquests treballs han sigut publicats en les revistes Horticulture Research i G3 Gens|Genomes|Genetics.
La iniciativa, coordinada per l'investigador del Programa Ramón y Cajal de la Universitat de València i l'I2SysBio (CSIC – UV), José Tomás Matus i finançat per l'Oficina Europea COST (Cooperation in Science and Technology), revela una versió completa del genoma de la vinya. Si bé la seqüenciació de la vinya es va completar, per primera vegada, en 2007, aquesta primera versió i les que li van seguir estaven incompletes, amb moltes regions encara desconegudes. Molts d'aquests fragments del genoma, que ara han sigut correctament assemblats, corresponen a regions centromèriques i telomèriques (és a dir, del centre i els extrems dels cromosomes), que estaven constituïdes d'un considerable nombre de repeticions que feia difícil la seua lectura, motiu pel qual no es tenien en versions anteriors del genoma.
Comptar amb la millor versió d'un genoma obri les portes a conéixer el 100% dels gens d'una espècie. Ara, i gràcies a aquesta investigació, es podrà estudiar la funció de tots ells i es podrà associar a caràcters d'interés per a la indústria vitivinícola, mitjançant la utilització d'eines de la biologia computacional. En aquest sentit, la millora genètica, mitjançant mètodes tradicionals (breeding), també es veurà afavorida.
Si bé la seqüenciació de la vinya es va completar, per primera vegada, en 2007, aquesta primera versió i les que li van seguir estaven incompletes, amb moltes regions encara desconegudes
Versions 4 i 5 del genoma de la vinya
La versió 4 del genoma va demostrar el pedigrí del cultiu utilitzat anomenat PN40024. Inicialment es creia que corresponia a la varietat Pinot Noir, croada nou vegades per endogàmia, l'anàlisi genòmica posterior va demostrar que era en realitat la varietat Helfnsteiner (un encreuament entre Pinot Noir i Schiava Grossa). Aquesta versió també va permetre generar un recurs molt valorat: una anotació de tots els gens del genoma manualment curada per membres de la comunitat científica. Amb la versió 5 del genoma, podem dir hui que tenim la seqüència completa del genoma de la vinya.
La tecnologia emprada es basa en la seqüenciació de fragments llargs (long read sequencing). Es tracta d'una tècnica de seqüenciació d'ADN que permet seqüenciar fragments d'ADN molt més llargs que els mètodes tradicionals de seqüenciació de lectura curta. Mentre que la versió 4 utilitza la tecnologia estàndard de PacBio de seqüències llargues, la versió 5 utilitza la tecnologia HIFi o d'alta fidelitat. Les lectures HiFi es produeixen utilitzant la manera de seqüenciació per consens circular en els sistemes de lectura llarga PacBio. Les lectures d'alta fidelitat proporcionen una alta resolució amb una precisió de lectura d'una sola molècula del 99,9%.
Projecte COST Grapedia
Els dos treballs científics han sigut desenvolupats en el marc del projecte COST Grapedia, una base de dades federativa proposada com una plataforma d'accés obert destinada a abordar els desafiaments en l'accés i utilització de les dades genètiques, òmics i de fenotipat relacionats amb la vinya.
En aquest sentit, el Jardí Botànic de la Universitat de València ha acollit aquesta setmana, des del dilluns 11 fins al dimecres 13, la reunió anual de Grapedia, organitzada per José Tomás Matus. Investigadors internacionals que han contribuït al projecte i amb valuosa experiència sobre bases de dades i dades FAIR s'han donat cita en un esdeveniment que ha tingut accés lliure i s'ha pogut continuar en línia.
La tecnologia emprada es basa en la seqüenciació de fragments llargs (long read sequencing). Es tracta d'una tècnica de seqüenciació d'ADN que permet seqüenciar fragments d'ADN molt més llargs que els mètodes tradicionals de seqüenciació de lectura curta
Els autors d'aquestes dues publicacions científiques formen part d'un consorci format per diversos instituts, que inclouen, a més de l'I2SysBio, l'Institut Nacional per a la Investigació Agronòmica de França (INRAE, per les seues sigles en francés), l'Acadèmia Xinesa de Ciències Agrícoles, i el Centre d'Investigació i Tecnologia Agroalimentària d'Aragó, entre altres.
Notícia