Los chinos secuencian el genoma de la maca ¿Y ahora?

La puna presenta condiciones muy adversas: fuertes vientos, frío extremo, pocas lluvias y altas dosis de radiación ultravioleta. Sin embargo, la maca (Lepidium meyenii) sobrevive ahí sin problemas y ha sido el sustento alimenticio para las poblaciones andinas desde tiempos ancestrales.

Raíces de maca. Fuente: La Molina.

¿Qué características presenta la maca para tolerar las condiciones adversas de su entorno?

A simple vista se nota que sus hojas son pequeñas y con bordes aserrados —una menor área superficial— que reducen la pérdida de agua y la exposición a la radiación solar. Además, como las condiciones climáticas en la puna varían poco durante el año, no requieren de la vernalización (periodos prolongados de frío) para florecer. Sin embargo, existen otras características beneficiosas que no son tan evidentes y, para conocerlas, debemos leer y descifrar su genoma.

Es así que un grupo de investigadores peruanos chinos acaban de publicar el genoma completo de nuestra la maca.

Genes y altura

El genoma de la maca tiene unos 750 Mb de información, con ocho copias por cada célula, es decir, octoploide (los humanos somos diploides, por tener dos copias de nuestro genoma por célula). Casi la mitad de su genoma está compuesto por secuencias de ADN que pueden saltar espontáneamente de un lugar a otro del genoma (transposones). Y un análisis bioinformático predice al menos 51,000 genes codificantes.

[Aquí pueden descargar el genoma completo de la maca]

Lo más interesante es que tuvo dos eventos de duplicación genómica (WGD) hace 6,7 millones de años. Esto coincide con el momento en que los Andes centrales se elevaron desde los 1000 a los 4000 metros de altura, el cual tomó tan solo de 5 a 10 millones de años —un abrir y cerrar de ojos en la escala de tiempo geológico.

Árbol evolutivo de la maca. O. sativa: arroz, C. papaya: papaya, B. rapa: nabo. Fuente: Jing Zhang et al. (2015)

Los eventos de duplicación genómica son claves para la adaptación de las especies a las nuevas condiciones del entorno. En este caso, la doble duplicación genómica le proporcionó a la maca un amplio abanico de opciones para su adaptación evolutiva a las duras condiciones de los Andes centrales de Perú.

Por ejemplo, la maca posee diez copias del gen KNOX y cuatro del gen CUC2 insensible a MIR164A que le dan forma lobulada y con bordes aserrados a las hojas. También posee genes que producen proteínas anticongelantes para resistir el frío extremo y el gen UVR8 para tolerar la radiación UV-B extrema. Por otro lado, la maca ha perdido el gen FRIGIDA que es responsable de la vernalización en las plantas, aunque su floración se da de manera tardía por un mecanismo aún desconocido. Además, los investigadores chinos han identificado otros genes que también favorecen la adaptación de la maca a la altura relacionados con el desarrollo de raíces, dormancia de las semillas y asimilación de fósforo.

Biopiratería de la maca

Las muestras utilizadas para este trabajo fueron colectadas en Junín en Yunnan, una provincia ubicada en el noroeste de China. No se sabe con exactitud la cantidad de maca que se esté sembrando en ese país, específicamente cerca a la localidad de Lijiang, pero se sabe que las raíces frescas salieron del Perú de manera ilegal y que ya cuenta con una serie de solicitudes de patente —algunas ya otorgadas— en China, Polonia y Corea. Esto lo viene investigando la Comisión Nacional de Lucha contra la Biopiratería, ya que se trataría de un hecho ilegal.

Pero ¿por qué tanto interés por la maca de los chinos? Una de las explicaciones es que, por mucho tiempo, la maca ha sido vista como un potente estimulador del deseo sexual (afrodisíaco), incluso, que puede curar ciertas disfunciones sexuales, a pesar que no existen suficientes evidencias que sustente este efecto. Al parecer, los chinos tienen muchos problemas sexuales ya que son los principales compradores de cuernos de rinoceronte pues creen que tiene propiedades afrodisíacas, además de otras tonterías como que curan el cáncer.

La comercialización de cuerno de rinoceronte es ilegal y muy pocos —solo personas ricas— pueden acceder a ellos. Entonces, la maca se presenta como una alternativa mucho más accesible.

El problema con la maca es que no crece bien en China porque no tienen lugares para cultivar sobre los 4.000 metros. En la provincia de Yunnan pueden encontrar esa altura pero las condiciones climáticas son muy diferentes a los Andes centrales del Perú, debido a su latitud. En el país asiático, las raíces de maca tienen un aspecto muy diferente al de la maca peruana según estas fotos de The Maca Team:

Fuente: The Maca Team.

Todo encaja

Los chinos querían saber por qué la maca no crece igual en China a pesar que son cultivadas a la misma altura que en Perú. Es así que la principal motivación de su trabajo fue saber los factores genéticos asociados a su adaptación a la altura. El mismo título del artículo lo dice: “Genome of octoploid plant maca (Lepidium meyenii) illuminates genomic basis for high altitude adaptation in the central Andes“.

Y ahora lo saben…

Por ejemplo, dado que los Andes centrales de Perú se encuentran a una baja latitud (a unos 10° del Ecuador), la cantidad de luz solar recibida durante el año varía entre 11,5 y 12,5 horas, si es invierno o verano. Además, no existe mucha diferencia en cuanto al frío, radiación solar, etc., durante cada estación. En cambio, la localidad de Lijiang se encuentra a una latitud superior a los 25°. La cantidad de luz solar y las condiciones climáticas de cada estación varían mucho. Cuando se dan estas grandes variaciones estacionales, la vernalización resulta un proceso clave para el desarrollo de las plantas. La maca no lo tiene. Esto podría afectar su adaptación en el territorio chino. Es una suposición que hago en base a los datos.

Ahora que conocen a fondo el genoma de la maca, los chinos podrán mejorar de manera específica aquellos genes que le permitan a la maca adaptarse mejor a su territorio. Y no solo eso. También podrán identificar genes de interés tal vez para producir fármacos o sustancias de importancia industrial.

Culpables, nosotros

Es magnífico que se haya revelado el genoma de la maca. Nosotros también podremos acceder y analizar esa información ya que se podrá descargar libremente una vez sea publicado el estudio. Pero, al igual que nosotros, otros investigadores de países con mayor presupuesto para el desarrollo de la ciencia y la tecnología accederán a ella y nos llevarán la delantera.

Eso sí, no voy a negar la frustración que siento al saber la forma cómo ha salido este producto del país y se ha hecho el estudio genético a miles de kilómetros de distancia (ya nos ocurrió algo similar con la uña de gato), pasándose por alto todas las normas nacionales y acuerdos internacionales. Puede ser que nuestro control en aduanas de los productos de la biodiversidad sea muy difícil, pero hay países como Brasil que lo hacen bien.

Sin embargo, lo que más frustración me da es que nunca aprovechamos la gran diversidad genética que tenemos. No asignamos presupuesto para investigar en ella. No contamos con un centro de investigación nacional que se dedique solo a estudiarla. No generamos valor con la biodiversidad. Tenemos un enfoque cortoplacista. Si seguimos así, otros productos nativos correrán la misma suerte. No nos quejemos.

Por suerte, el CONCYTEC y FINCYT cuentan ahora con más presupuesto que alguna vez hayan tenido en su historia. Están financiando grandes proyectos de investigación y formación de profesionales en el extranjero (becas de maestría y doctorado) con el compromiso que regresen a aplicar todo su conocimiento en el país. También se está desarrollando infraestructura para la investigación científica, etc. Pero, aún no es suficiente.

No obstante, esta misma estrategia ya fue aplicada por China o Brasil hace varias décadas atrás. Nos hemos rezagado mucho. No sigamos haciéndolo y destinemos más presupuesto a la investigación y puesta en valor de la biodiversidad.

—o—

Nota: En el artículo podrán encontrar los números y correos de contacto de los investigadores responsables por si quieren hacerles bullying o preguntarles cosas referidas a este estudio.