SecuenciaciA?n del genoma del melA?n

Un consorcio de nueve centros de investigaciA?n pA?blicos y privados ha obtenido el genoma del melA?n, una de las especies de mayor interA�s econA?mico en todo el mundo.

Es la primera vez que una iniciativa pA?blicoa�?privada espaA�ola consigue un genoma completo de una especie superior de plantas (tienen flor y producen semillas) y, ademA?s, lo han hecho usando nuevas tecnologA�as de secuenciaciA?n masiva, que son mA?s baratas y eficientes.

Junto al genoma completo del melA?n, los investigadores han podido secuenciar, a partir de A�l, los genomas de siete variedades diferentes. El estudio aparece publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

El trabajo ha estado liderado por Pere PuigdomA?nech, del Consejo Superior de Investigaciones CientA�ficas (CSIC), y Jordi Garcia Mas, del Instituto de InvestigaciA?n y TecnologA�a Agroalimentarias (IRTA), que desarrollan su trabajo en el Centro de InvestigaciA?n en AgrigenA?mica de Barcelona (CRAG). Ha contado con una colaboraciA?n destacada del grupo dirigido por Roderic GuigA?, del Centro de RegulaciA?n GenA?mica.

El proyecto Melonomics, puesto en marcha por la fundaciA?n Genoma EspaA�a, ha contado con la participaciA?n de nueve centros de investigaciA?n y el apoyo de cinco empresas, todos ellos distribuidos en cinco comunidades autA?nomas.

Los resultados muestran que el melA?n tiene un genoma de unos 450 millones de pares de bases y 27.427 genes, mucho mayor que su pariente mA?s cercano, el pepino, con 360 millones de pares de bases. a�?La diferencia de tamaA�o se debe en gran parte a la amplificaciA?n de elementos transponibes y no se observan duplicaciones recientes del genoma, muy frecuentes en especies vegetalesa�?, destaca PuigdomA?nech.

a�?Hemos identificado 411 genes en el melA?n que pueden tener la funciA?n de proporcionarle resistencia a enfermedades. Son muy pocos y, a pesar de ello, el melA?n tiene una gran capacidad de adaptaciA?n a diferentes ambientesa�?, destaca el investigador del CSIC. Durante el estudio, al comparar este genoma con otros cercanos filogenA�ticamente, se ha observado cA?mo se realizan los cambios en el genoma de estas especies conocidas por su gran variabilidad.

Otro aspecto de interA�s para el estudio es el relacionado con la maduraciA?n de la fruta, proceso en el cual se definen caracterA�sticas como el gusto y el aroma. Los investigadores han identificado hasta 89 genes relacionados con algunos de estos procesos: 26 relacionados con la acumulaciA?n de carotenos (lo que da el color a la pulpa del melA?n) y 63 con la acumulaciA?n de azA?car y, por tanto, con el sabor del melA?n, de los que 21 no estaban descritos anteriormente.

a�?El conocimiento del genoma y de los genes relacionados con caracterA�sticas de interA�s agronA?mico permitirA?n avanzar en la mejora genA�tica de esta especie para producir variedades mA?s resistentes a plagas y con mejor calidad organolA�pticaa�?, seA�ala el investigador del IRTA, Jordi Garcia Mas.

MelA?n, pepino, sandA�a, calabaza y calabacA�n

El melA?n forma parte de la familia de las cucurbitA?ceas, que tambiA�n incluye especies como el pepino, la sandA�a, la calabaza y el calabacA�n. Las cucurbitA?ceas tienen genomas pequeA�os. a�?El melA?n es una especie de gran interA�s econA?mico, especialmente en paA�ses del MediterrA?neo, Asia y A?frica. Las enfermedades que le afectan, como el virus del mosaico del pepino o los hongos, pueden causar importantes pA�rdidas econA?micas.

Por tanto, se espera que la secuenciaciA?n del genoma tenga gran impacto econA?mico al mejorar este cultivoa�?, detalla el investigador del CSIC.

SegA?n la OrganizaciA?n de las Naciones Unidas para la AlimentaciA?n y la Agricultura, la producciA?n de melA?n a nivel mundial es de 26 millones de toneladas al aA�o. EspaA�a, quinto productor mundial, exporta un tercio de la producciA?n anual, lo que le convierte en el primer exportador del mundo.

Una colaboraciA?n de muchas instituciones

El proyecto, liderado por los equipos del Centro de InvestigaciA?n en AgrigenA?mica (un consorcio CSIC, IRTA, UAB y UB), ha logrado secuenciar y ensamblar el genoma, y han contado con la colaboraciA?n del Centro de RegulaciA?n GenA?mica para desarrollar la anotaciA?n del genoma.

TambiA�n han colaborado grupos de la Universidad Pompeu Fabra (Barcelona), del Centro de EdafologA�a y BiologA�a Aplicada del Segura del CSIC (Murcia), del Centro Nacional de AnA?lisis GenA?mico (Barcelona), de la Universidad PolitA�cnica de Valencia y de la Universidad de Wisconsin (EE UU). Por su parte, la empresa Roche Diagnostics ha puesto a disposiciA?n del proyecto tecnologA�as para ayudar al ensamblado del genoma.

La financiaciA?n del proyecto, superior a los cuatro millones de euros, ha sido aportada por Genoma EspaA�a (1,8 M a��), cinco comunidades autA?nomas: AndalucA�a (IFAPA), Castilla Laa�?Mancha, CataluA�a (IRTA), Madrid (IMIDRA) y Murcia (FundaciA?n SA�neca), y las empresas Semillas FitA?, Syngenta Seeds, Roche Diagnostics, Savia Biotech y Sistemas GenA?micos.