ISBN: 978-9942-36-373-2
Fredy Carrera Garcés
Centro de Investigaciones Biotecnológicas del Ecuador (CIBE), Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL), Guayaquil, Ecuador
fpcarrer@espol.edu.ec
El banano es producido en más de 120 países, es el cuarto cultivo más importante en el mundo, la producción de banano es esencial por sus características nutricionales, por el bajo costo y por los valores de rentas generadas para el fisco del país productor. La prioridad de la industria bananera es prevenir y producir plantas libres de enfermedades, este anhelo es posible alcanzarlo gracias a una técnica utilizada en laboratorio llamada micropropagación, este proceso permite la obtención de plántulas sanas y libres de enfermedades, pero a su vez este procedimiento puede conducir a generar plantas que presenten variación somaclonal, es decir, plantas con una gran variabilidad genética y fenotípica, una de las variantes fenotípicas más estudiada en banano es el enanismo.
Estas variantes en el banano son producidas por cambios genéticos y epigenéticos, el primero es causado por mutaciones puntuales, reordenamientos en los cromosomas, cambios a nivel de ploidía entre otros, mientras que el segundo es producido por metilación del ácido desoxirribonucleico ADN y cambios en las modificaciones de las proteínas histonas que están juntas con el ADN.
Una preocupación general es encontrar métodos, procedimientos y/o técnicas que minimicen el aparecimiento de estas variantes en plantas de banano cultivadas in vitro. Con el fin de entender esta problemática, utilizamos técnicas, herramientas y procesos de la metabolómica para identificar metabolitos y rutas metabólicas implicadas en el aparecimiento de plantas enanas, una de las tecnologías más utilizadas para este fin es la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (CG-EM), programas computacionales y pruebas estadísticas que coadyuvan en la determinación de compuestos significativos de cada etapa de la producción in vitro del banano.
El presente estudio se llevó a cabo en el Centro de Investigaciones Biotecnológicas del Ecuador (CIBE) de la Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL), el CIBE proporcionó muestras de plantas de banano in vitro en fase de proliferación y enraizamiento, los ejemplares fueron procesados con nitrógeno líquido y se agregó a cada muestra una solución de extracción, las muestras fueron incubadas a 7°C y posteriormente centrifugadas y secadas en baño María, por último se agregó una solución derivarizante, para facilitar el análisis metabólico.
La técnica que utilizamos para la identificación de los metabolitos fue la CG-EM, esta tecnología es la más empleada en estudios de este tipo, debido a su sensibilidad para detectar metabolitos, el control de calidad de los datos obtenidos por CG-EM se efectuó con el software informático denominado MZmine2, este procesamiento se usa con la finalidad de eliminar el ruido en la base de datos, integrar y alinear los picos del cromatograma , antes del análisis de datos con esta herramienta bioinformática es necesario la normalización que consiste en reducir las variaciones técnicas, los sesgos sistemáticos y particularmente para evitar la identificación errónea en compuestos o metabolitos altanamente significativos.
Este estudio se complementó con el empleo del estadístico llamado análisis de componentes principales (ACP) para generar una visión general de los datos y luego identificar los metabolitos que son significativos en cada muestra, la minería de datos permitió excluir los metabolitos que están relacionados.
Para finalizar la metabolómica en el presente estudio ha contribuido con tecnología, técnicas, procedimientos con el fin de entender el proceso metabólico e identificar los metabolitos que generan variantes somaclonales en la producción in vitro del banano.