{"id":6738,"date":"2022-02-18T11:15:37","date_gmt":"2022-02-18T10:15:37","guid":{"rendered":"http:\/\/bifi.es\/?p=6738"},"modified":"2022-02-18T11:22:07","modified_gmt":"2022-02-18T10:22:07","slug":"el-grupo-bioflora-desarrolla-una-nueva-valiosa-herramienta-informatica-phylosd-para-la-identificacion-de-subgenomas-fantasma-en-plantas-poliploides","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bifi.es\/es\/el-grupo-bioflora-desarrolla-una-nueva-valiosa-herramienta-informatica-phylosd-para-la-identificacion-de-subgenomas-fantasma-en-plantas-poliploides\/","title":{"rendered":"El grupo Bioflora desarrolla una nueva valiosa herramienta inform\u00e1tica PhyloSD para la identificaci\u00f3n de subgenomas \u201cfantasma\u201d en plantas poliploides"},"content":{"rendered":"

\"\"Investigadores del grupo Bioflora de la Escuela Polit\u00e9cnica Superior de Huesca (Universidad de Zaragoza), junto con colegas de la Estaci\u00f3n Experimental de Aula Dei (EEAD-CSIC), miembros del BIFI-Unidad Asociada CSIC y del IA2, han dise\u00f1ado una nueva herramienta inform\u00e1tica PhyloSD<\/strong> (Phylogenomic Subgenome Detection<\/em>) para la identificaci\u00f3n de subgenomas \u201cfantasma\u201d en plantas poliploides, hasta ahora dif\u00edcilmente reconocibles con las metodolog\u00edas disponibles. El procedimiento ha sido empleado en el estudio de seis especies poliploides del g\u00e9nero modelo de gram\u00edneas Brachypodium<\/em> (B. boissieri, B. hybridum, B. mexicanum, B. phoenicoides, B. retusum, B. rupestre,<\/em>) entre las que se han detectado y caracterizado siete subgenomas, tres derivados de especies diploides conocidas y cuatro derivados de progenitores diploides desconocidos (subgenomas \u201cfantasma\u201d o \u201chu\u00e9rfanos\u201d).<\/p>\n

La importancia de esta contribuci\u00f3n cient\u00edfica radica en el avance que supone la caracterizaci\u00f3n subgen\u00f3mica de las plantas poliploides, dado el amplio desconocimiento actual sobre la identidad de los subgenomas de progenitores conocidos o desconocidos de la mayor\u00eda de ellas. Pese a la relevancia de la poliploid\u00eda (multiplicaci\u00f3n de los subgenomas) en la evoluci\u00f3n de las angiospermas y al elevado porcentaje de plantas poliploides actuales tanto silvestres (hasta el 70% en algunas familias bot\u00e1nicas) como cultivadas (trigos, ca\u00f1a de az\u00facar, fresa, algod\u00f3n, colza, etc.), se conoce un n\u00famero muy limitado de sus subgenomas. Los mejor estudiados proceden de plantas de inter\u00e9s econ\u00f3mico de las que se han secuenciado y anotado sus genomas de referencia y cuyas especies progenitoras diploides existen hoy en d\u00eda. Pero incluso algunos cultivos poliploides profusamente analizados gen\u00f3micamente poseen subgenomas que han sido err\u00f3neamente identificados.<\/p>\n

El conocimiento de la identidad de los subgenomas de las plantas poliploides es decisivo en estudios de gen\u00f3mica funcional y de mejora para investigar el distinto efecto de la regulaci\u00f3n de la expresi\u00f3n g\u00e9nica sobre los genes de unos u otros subgenomas y su impacto en el fenotipo de la planta poliploide ante diversas condiciones ambientales o interacciones bi\u00f3ticas, as\u00ed como en an\u00e1lisis de heredabilidad de caracteres. No todos los genes de unos u otros subgenomas de las plantas poliploides se expresan por igual; se ha observado que algunos poliploides expresan exclusiva o mayoritariamente los genes (alelos) de un subgenoma, estando ausentes o silenciados los del otro(s) subgenoma(s), mientras que otros poliploides muestran similares niveles de expresi\u00f3n g\u00e9nica en sus subgenomas. Dado que algunas de esas expresiones g\u00e9nicas est\u00e1n relacionadas con la manifestaci\u00f3n de caracteres de selecci\u00f3n adaptativa o de especial inter\u00e9s agron\u00f3mico, la identificaci\u00f3n de los subgenomas y sus respectivos alelos g\u00e9nicos involucrados resulta primordial. La tuber\u00eda inform\u00e1tica PhyloSD ha logrado identificar con alta precisi\u00f3n los subgenomas divergentes de las especies poliploides estudiadas de Brachypodium<\/em>, y complementariamente al desarrollo de an\u00e1lisis cariot\u00edpicos comparados, han logrado caracterizarlos por sus alelos y sus c\u00f3digos de barras FISH (barcodes<\/em>) cromos\u00f3micos.<\/p>\n

La nueva herramienta PhyloSD aplica tres algoritmos secuenciales (Nearest Diploid Species Node, Bootstrapping Refinement, Subgenome Assignment<\/em>) a datos g\u00e9nicos de secuenciaciones gen\u00f3micas y transcript\u00f3micas, empleando an\u00e1lisis filogen\u00f3micos congruentes con el \u00e1rbol-de-especie coalescente y an\u00e1lisis estad\u00edsticos (tuber\u00eda disponible en https:\/\/github.com\/eead-csic-compbio\/allopolyploids). La metodolog\u00eda, ensayada con genes home\u00f3logos de los subgenomas conocidos de los trigos poliploides, ha sido posteriormente corroborada exitosamente con transcritos y genes de especies poliploides de Brachypodium<\/em>, identificando en ellas tanto subgenomas conocidos, procedentes de especies progenitoras diploides existentes, como subgenomas \u201cfantasmas\u201d procedentes de especies progenitoras diploides presumiblemente extintas. Estas identidades subgen\u00f3micas han sido verificadas ulteriormente mediante el an\u00e1lisis comparado de patrones de hibridaciones-in-situ cromos\u00f3micas (Comparative Chromosome Barcoding<\/em>, CCB) que han permitido caracterizar a los cariotipos \u00fanicos de cada genoma progenitor en las especies diploides y poliploides estudiadas. El trabajo ha sido publicado en la revista The Plant Journal (\u201cTracking the ancestry of known and \u201cghost\u201d homeologous subgenomes in model grass Brachypodium polyploids<\/em>\u201d; https:\/\/onlinelibrary.wiley.com\/doi\/10.1111\/tpj.15650<\/a>).<\/p>\n

El estudio ha sido desarrollado por los investigadores Rub\u00e9n Sancho, Antonio D\u00edaz-P\u00e9rez, Luis A. Inda, Bruno Contreras-Moreira y Pilar Catal\u00e1n de la EPS-Unizar y la EEAD-CSIC, miembros del BIFI y del IA2, quienes han dise\u00f1ado la tuber\u00eda inform\u00e1tica PhyloSD y han llevado a cabo los estudios gen\u00f3micos, cariol\u00f3gicos y evolutivos de los poliploides. Han contado con la colaboraci\u00f3n de Joanna Lusinska y Robert Hasterok, de la Universidad de Silesia, quienes han ejecutado los an\u00e1lisis citogen\u00e9ticos CCB, y de David Des Marais (MIT) y Sean Gordon y John Vogel (JGI) quienes han contribuido con datos transcript\u00f3micos y gen\u00f3micos a la investigaci\u00f3n.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Rub\u00e9n Sancho y Pilar Catal\u00e1n, dos de los autores del art\u00edculo TPJ-15650, en el invernadero de la Escuela Polit\u00e9cnica Superior de Huesca con algunas de las plantas poliploides de Brachypodium estudiadas. La especie anual alotetraploide Brachypodium hybridum (centro) contiene dos subgenomas derivados de especies progenitoras diploides conocidas (B. distachyon, B. stacei), mientras que las especies perennes Brachypodium retusum (alotetraploide) (derecha) y B. boissieri (autohexaploide) (izquierda) contienen subgenomas \u201cfantasma\u201d derivados de especies progenitoras extintas o no encontradas hasta la fecha en la naturaleza.<\/em><\/p>\n

\u00a0El trabajo ha sido financiado por los proyectos CGL2016-79790-P-MINECO, PID2019-108195GB-I00-MICINN, Z2016_TEC02-Unizar, y A01-17R y A01-20R del grupo Bioflora (Gobierno de Arag\u00f3n y Fondo Social Europeo) y su publicaci\u00f3n en abierto (Open Access<\/em>) por el Vicerrectorado de Pol\u00edtica Cient\u00edfica de Unizar.<\/h6>\n

 <\/p>\n

Puedes acceder al art\u00edculo completo\u00a0aqu\u00ed<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Investigadores del grupo Bioflora de la Escuela Polit\u00e9cnica Superior de Huesca (Universidad de Zaragoza), junto con colegas de la Estaci\u00f3n Experimental de Aula Dei (EEAD-CSIC), miembros del BIFI-Unidad Asociada CSIC […]<\/p>\n","protected":false},"author":8,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[30,47],"tags":[],"class_list":["post-6738","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-noticias-es","category-noticias-es-2"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/bifi.es\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6738","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/bifi.es\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/bifi.es\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bifi.es\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/8"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bifi.es\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=6738"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/bifi.es\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6738\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":6750,"href":"https:\/\/bifi.es\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6738\/revisions\/6750"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/bifi.es\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6738"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/bifi.es\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=6738"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/bifi.es\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=6738"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}