Hauríem de diversificar les espècies vegetals presents en la nostra dieta

Amb el progrés de les tecnologies de seqüenciació en els últims anys, la forma i la velocitat a la qual podem estudiar els genomes de plantes ha canviat radicalment. Segons vostè quines han estat les millors contribucions d'aquestes tecnologies?

La transformació més important és la quantitat de dades que hem generat. Hem produït més informació genètica en l'últim any que en la història de la informació i és probable que en les pròximes sis setmanes produïm més informació que en els últims dotze mesos de manera que la taxa de generació de dades supera tot allò vist en qualsevol camp de la història de la humanitat. Això és sorprenent i realment no sabem què fer amb tanta informació perquè és més del que podem gestionar i processar amb les eines que tenim. Abans pensàvem que qualsevol laboratori, podria tenir accés a aquesta informació i utilitzar-la per fer descobriments. En teoria, això és així, però a la pràctica l'anàlisi és bastant complicada per la gran quantitat de dades que implica. Tenir tanta informació ens permet fer-nos preguntes sobre la diversitat, els orígens dels gens ... que només uns anys enrere no eren en absolut possible.

Vostè ha passat la seva carrera científica estudiant l'evolució genòmica de plantes, la identificació dels canvis genètics que s'han produït al llarg de milions d'anys. Per què li interessa aquest tema?

Sempre m’han interessat les grans qüestions de la biologia. L'avantatge de treballar amb les plantes és que la biologia és tant interessant en elles com en els animals però hi ha menys gent treballant-t’hi i la probabilitat de fer descobriments és major.
Alhora, certs processos biològics són més fàcils d'estudiar a les plantes i, a més, les plantes evolucionen molt ràpidament. Per exemple, els transposons, es van descobrir primer en plantes, ja que són més fàcils de veure'ls però existeixen en tots els organismes vius.

Ha analitzat el genoma de gramínies molt utilitzades com el blat de moro i l'arròs amb d’altres com el sorgo d'Àfrica i les has comparat entre elles. Què ha descobert?

Aquestes espècies tenen relacions filogenètiques molt ben definides que ens brinden l'oportunitat de determinar els canvis genètics que s'han produït entre els genomes. Hem vist que els genomes de plantes són molt inestables, que alguns llinatges són molt més inestables que els altres i que aquesta variabilitat pot canviar molt ràpidament. No només els gens poden variar, la taxa de canvi també pot canviar. Hem après que la domesticació no és una força important per a la mutació genètica perquè hem trobat les mateixes regles en les seves varietats silvestres. Seguim sense saber la raó d'aquesta divergència, però té implicacions importants en la generació de la diversitat. Si les taxes de canvi són ràpides, dóna més variabilitat per seleccionar i trobar les millors adaptacions al medi.

Hi ha més de 9.000 espècies de gramínies però la nostra alimentació es basa en molt pocs cultius. Hauríem de diversificar les espècies presents en la nostra dieta?

Per descomptat. Tenim un gran nombre de cultius que només s'usen en regions molt petites, principalment per raons culturals, mentre que altres espècies com el blat de moro, l'arròs... s'han millorat moltisssim gràcies a l'enorme inversió que s’hi ha fet. El meu laboratori i altres hem analitzat la velocitat a la qual ha millorat el rendiment dels cultius de blat de moro i es tracta d'un 1% anual als Estats Units en els darrers 60 anys. Si vostè mira la quantitat de dòlars que això requereix, el nombre de cultivadors de plantes necessàries per generar aquest 1% d'augment és enorme. Si volguéssim seguir augmentant el rendiment un 1% anual en els propers 100 anys tot el planeta hauria de d'acabar dedicant-se al cultiu del blat de moro!

Altres cultius com l'ordi o el sorgo han rebut molta menys atenció però si els apliquéssim les tecnologies avançades que disposem podríem obtenir millores en els rendiments d'entre el 10 i el 20%! El potencial d'aquests cultius és enorme. No obstant això ningú està comprant i cultivant ells en el món. En algunes regions de l'Àfrica la situació és dramàtica. Les forces de màrqueting han reemplaçat cultius autòctons per varietats de cereals més productives i adaptades a l’estrès per espècies menys adaptades, com el blat de moro per que aquest dóna més benefici. L'economia està per sobre de la lògica científica.

Com podria la seva recerca sobre l'evolució del genoma de les plantes beneficiar a la societat?

Els nostres estudis comparatius dels genomes vegetals permeten identificar gens que generin millors varietats i, en conseqüència, millorar-ne els cultius. Per exemple, el blat de moro va evolucionar en llocs on la sequera no era una amenaça per a la supervivència. No obstant això, el genoma de blat de moro, especialment en relació amb el contingut de gens i l'ordre, està estretament relacionada amb el de sorgo, que es va desenvolupar en un ambient propens a la sequera. Si una empresa volgués gens per millorar la tolerància a la sequera del blat de moro, jo li suggeriria que els busqués en el sorgo, que tracti d'aïllar els gens apropiats i els introdueixi en el blat de moro. Aquest enfocament és vàlid per a qualsevol tipus de cultius, grans i petits. La genòmica comparativa ens indica on podem trobar un tret d'interès i una de les nostres esperances és que si entenem com es genera aquesta variabilitat genètica serem capaços de manipular genomes amb mès eficàcia.

Estan utilitzant la indústria aquestes dades genètiques per proporcionar als consumidors nous productes?

En els cultius més importants, como en el blat de moro, hem trobat varietats que la gent ja està utilitzant. Però, són excepcions. La informació genètica està sent utilitzada en els laboratoris per dissenyar programes de cultiu més eficients, però no estem en el camp de les aplicacions encara.

A la història de l'agricultura, la revolució química va portar el desenvolupament de pesticides, fertilitzants etc... Després va venir la revolució genètica, en la qual estem ara. Què creu que li ofereix el futur a la investigació de les plantes? Hi ha una tercera revolució verda molt a la vora?

Crec que tenim revolució genètica per molt de temps. Igual que en els éssers humans, a les plantes hi ha pocs gens únics que realment marquen la diferència entre salut i/o malaltia. El més comú són trets en els quals múltiples gens contribueixen en diferent proporció. Les tecnologies genòmiques actuals ens permeten mirar i treballar conjuntament amb tots aquests implicats en un aspecte específic d'una planta, per exemple, la resistència a la sequera. I això marcarà una gran diferència en el futur.