Los secretos del legado de Mendel quedan al descubierto 160 años después, en un estudio masivo con guisantes

La genética como disciplina científica nació en el jardín de una abadía. Corría el año 1856 y en el monasterio de Santo Tomás, en la ciudad checa de Brno, Gregor Mendel, un fraile de la orden de San Agustín, comenzó a plantar guisantes. A medida que crecieron, el religioso polinizó y cruzó sus plantas, y observó los rasgos y las características de la descendencia que obtenía. Semillas de color verde o amarillo, lisas o rugosas, flores blancas o violetas, plantas bajas o altas, y otros tres rasgos más; siete en total. Así, sin saberlo, Mendel reveló los patrones matemáticos de la herencia recesiva y dominante.

Tendrían que pasar décadas para que empezaran a escucharse conceptos como “gen”, “ADN” o “genoma”, pero los cimientos ya estaban ahí, entre las variedades de guisantes. Aunque había un pequeño detalle: Mendel desconocía, naturalmente, la base molecular que explicaba por qué las plantas cambiaban sus rasgos dependiendo del tipo de cruce. En definitiva, qué genes estaban involucrados en la expresión de estas siete características. Un enigma que la ciencia moderna por fin ha podido revelar.

Una investigación internacional ha utilizado la genómica, la bioinformática y la genética para, 160 años después de que el fraile plantara —literalmente— la primera semilla, lograr mapear la diversidad genética de una colección de 700 líneas de guisantes de todo el mundo. Así, los científicos han podido esclarecer los secretos detrás de los rasgos hereditarios que el fraile hizo famosos. El artículo, publicado en la revista Nature, describe la diversidad a una escala sin precedentes que, esperan, resultará útil para la agricultura.

En pocas palabras, lo que los investigadores han logrado es secuenciar —leer— el genoma de 700 variedades de una misma especie e identificar qué la hace ser como es en todas sus variantes.

Julie Hofner, científica del Departamento de Genética de Cultivos del Centro John Innes y coautora de la investigación, explica que el nuevo proyecto ha generado un conjunto de datos tan amplio que ofrece “una buena perspectiva de la diversidad alélica existente”. Es decir, ofrece información inédita de las diferentes formas que puede adoptar un mismo gen. Sobre todo, aquellos “responsables de los rasgos agronómicos importantes”, como los que aportan más calidad a la semilla, resistencia a enfermedades o que controlan el tiempo de floración. “Los datos genómicos de público disponibles en este estudio permiten a los mejoradores de cultivos trabajar de manera muy precisa y sofisticada”, añade Hofner.

La autora se explica un poco más en profundidad: “Los fitomejoradores (quienes optimizan genéticamente las plantas para hacerlas más útiles) están interesados en buscar nuevas variantes de genes particulares. Si las encuentran, pueden utilizarlas en sus programas de mejoramiento”. Antes de esta publicación, los mejoradores tenían que reunir por sí mismos una colección diversa de guisantes, cultivarlos todos y secuenciarlos sin tener la certeza de si encontrarían algo interesante. “Ahora”, detalla Hofner, “lo único que tienen que hacer es buscar el gen de interés en una base de datos y acelerar la producción de nuevas variedades”.

Lluís Montoliú, doctor en Biología de la Universidad Autónoma de Barcelona, celebra que “por primera vez en la vida sabemos exactamente los genes que Mendel estudió mientras no sabía que los estaba estudiando”. Y que los caracteres que describió el fraile “estaban en los genes de los guisantes y tenían nombre y apellido”. Lo curioso, señala el experto, es que “las mutaciones responsables de esas características permanecieron bastante ocultas durante años”.

A la ciencia le tocó esperar

La ciencia moderna ha tardado más de un siglo y medio en encontrar las respuestas a las preguntas que orbitaban alrededor de lo que se conoce como genética clásica o de la transmisión, la planteada en su momento por Mendel. Aquella que suele protagonizar los libros de ciencias en bachillerato. Pero Hofner repara en que hay una explicación: “No habría sido posible descubrir ninguno de los genes de Mendel antes de la década de 1980 porque, primero, era necesario contar con la capacidad de leer las secuencias de ADN de las diferentes versiones de un gen”. La biología molecular y la genética molecular, que se basan en la capacidad de leer la secuencia de fragmentos de ADN, comenzaron a usarse en los laboratorios de investigación recién a partir de aquellos años. “Esa es realmente la razón por la que ha tomado tanto tiempo”, zanja la experta.

Montoliú, por su parte, no duda en afirmar que Mendel es “el padre de la genética” porque todos los desarrollos que llegaron después —desde en botánica hasta en biomedicina— derivaron de sus experimentos. “Esto es algo sorprendente por su universalidad”, sostiene.

Hubo que esperar 160 años para que se globalizaran las técnicas científicas necesarias para justificar las observaciones de Mendel. “Los seres humanos queremos aprender más sobre los otros organismos con los que compartimos el planeta. Y esta combinación de enormes bancos de ADN, junto con la genética —la comprensión de la herencia—, es muy poderosa”, dice Hofner. Y concluye: “El legado de Mendel sigue vivo y vigente”.