Auditoría genética del trigo: determinan la variabilidad real de un gen responsable de la calidad del pan

Un equipo de la Universidad de Córdoba (UCO) ha revisado y actualizado el catálogo de versiones del gen del trigo GLU-B1, responsable de una las proteínas que forman el gluten y de la calidad del pan y pone a disposición de la comunidad investigadora una colección de trigos que representa la variabilidad real de ese gen.

Tal y como ha señalado la UCO en una nota, el gluten es el responsable de que un pan tenga una miga esponjosa, de que la masa de la pizza sea extensible y de que la pasta no se deshaga al cocerse. Se trata de una red proteica viscoelástica que hace que el trigo sea tan especial. Las proteínas responsables de parte de esa 'magia' de las masas de harina de trigo son las gluteninas, que han sido objeto de estudio para el personal investigador dedicado a la mejora genética del trigo a lo largo de décadas.

Durante más de 40 años la comunidad investigadora han identificado múltiples variantes (alelos) del gen GLU-B1, encargado de codificar dos subunidades de alto peso molecular de gluteninas, determinantes para la calidad de los productos hechos con trigo. Así, en el Catálogo de Genes del Trigo se incluyen hasta 98 alelos (versiones diferentes del gen GLU-B1). El problema es que, hasta ahora, no se habían comparado entre sí todos los alelos identificados que se han encontrado en diferentes trigos del mundo.

En este contexto, los investigadores del Departamento de Genética de la Universidad de Córdoba Francisco Andrade, Juan Bautista Álvarez y Carlos Guzmán han llevado a cabo una revisión genética para comprobar si la variabilidad genética descrita es correcta o estaba sobreestimada. “Rescatamos los trigos que portan esos alelos de todo el mundo, estudiamos sus variantes GLU-B1 y las comparamos entre sí”, ha explicado el investigador Carlos Guzmán.

Tras esa auditoría genética se ha “comprobado que esa variabilidad estaba sobreestimada y que muchos de los alelos estaban duplicados o triplicados cuando los comparábamos entre ellos. De los 98 alelos registrados, la variabilidad real se sitúa en menos de la mitad”, ha señalado el investigador Francisco Andrade.

Esta verificación de la variabilidad genética de este gen determinante para la calidad del gluten ha sido un trabajo de arqueología genética. Tras bucear en la literatura científica en la que se identificaban los alelos, el equipo tuvo que ponerse en contacto con numerosos bancos de germoplasma de todo el mundo para obtener el material, con origen en 33 países diferentes.

Esos trigos originarios de Nepal, Etiopía o México han sido revisados y depurados de manera que ha generado un master set (un conjunto representativo de trigos) disponible para la comunidad de mejoradores que quiera trabajar con esos alelos en busca de mejorar la calidad del trigo. “Ahora los equipos que vayan a realizar estudios con las diferentes versiones de este gen sólo tendrán que ir a un banco de germoplasma donde estará recogido el material genético que representa la variabilidad de ese gen. Todos los trigos estarán disponibles a la vez como colección con sus alelos identificados y sin duplicar”, ha profundizado Carlos Guzmán.

Así, además de certificar la variabilidad genética real de ese gen, ponen en manos del mundo de los mejoradores una herramienta que sirve para mejorar la calidad genética del trigo.

Trabajo previo

El mismo equipo realizó años antes un trabajo similar pero con el gen GLU-A1 (también implicado en la codificación de gluteninas). Gracias a ese trabajo se puso en valor una variable rara del gen GLU-A1 que mejora la calidad de panificación y aumenta el contenido de proteína en el grano. Con este alelo ha trabajado la investigadora de Estonia Marina Tikhonova en colaboración con el equipo cordobés, en un estudio que buscaba poner a punto un marcador molecular que permita facilitar los procesos de mejora del trigo.

Gracias a la identificación de los alelos por parte del equipo cordobés se pudo desarrollar una aplicación práctica: marcadores moleculares para hacer más eficientes lo procesos de mejora en los que se utilice este alelo

Estos trabajos se encuadran dentro del proyecto de investigación Hardiwheat, liderado por Carlos Guzmán, cuyo principal objetivo es identificar y validar la variabilidad genética y ponerla a disposición para que sea utilizada por programas de mejora enfocados en el desarrollo de trigos más productivos y de mayor calidad.