Los cereales son la base de la alimentación en prácticamente todas las civilizaciones del mundo: el trigo en Europa, el arroz en Asia y Oceanía y el maíz en América dan de comer a millones de personas. La cebada tiene menos peso absoluto pero, a cambio, sirve para producir cerveza. Y whisky. Su valor por tanto es enorme, a la altura de los otros tres cultivos, o incluso por encima, dependiendo del gusto que cada uno tenga por alguna de esas bebidas.
Por eso es importante que un equipo de 77 científicos de todo el mundo hayan logrado secuenciar el genoma de la cebada. Los resultados, obtenidos tras un trabajo de 10 años, se han publicado esta semana en la revista Nature y son un paso hacia la búsqueda y producción de más y mejor cerveza y whisky, además de ayudar a los científicos a averiguar más sobre el genoma de otros cereales como el arroz o el trigo.
La cebada, un genoma complejo
Secuenciar la cebada ha llevado una década porque su genoma es complicado. Donde los seres humanos tenemos 23 pares de cromosomas, la cebada solo tiene 7, pero el tamaño de su genoma es el doble que el nuestro, la mayoría formado por secuencias que se repiten y a las que no es fácil asignar una posición o una función en concreto.
Igual que otros cereales, la cebada almacena energía no como simples azúcares, sino como almidón, o cadenas de azúcares. Sin embargo, la cebada presenta una diferencia esencial: puede generar una enzima, llamada alfa-amilasa, que rompe el almidón y lo convierte en azúcares simples. El proceso por el que se favorece la producción de esa enzima es lo que se llama malteado, y la cebada malteada es la que se utiliza para hacer cerveza: la alfa-amilasa convierte el almidón de los granos en azúcar, y es ese azúcar lo que la levadura luego convierte en alcohol.
Así que la clave no era solo registrar la secuencia completa, sino determinar qué familias de genes son claves en el proceso de malteado, y también qué secciones del genoma pueden haber quedado silenciadas durante el proceso de domesticación. Esto ayudará a mejorar la diversidad de los cultivos y a obtener cebadas adaptadas a las necesidades de las distintas industrias, según explica Nils Stein, genetista del Instituto Leibniz de Genética de Plantas e Investigación de Plantas de Cultivo, en Alemania, y líder de la investigación a Wired.
En qué genes se cuece el asunto
La nueva información sobre el genoma de la cebada ayudará a determinar qué genes sirven para conseguir variaciones que resulten interesantes para los agricultores que cultivan cebada, como por ejemplo resistencias a plagas o adaptaciones a climas más cálidos. También la altura y resistencia de las propias plantas: que las espigas crezcan más y aguanten rígidas más tiempo. Pero no solo eso. Entender el genoma de la cebada servirá también para mejorar el malteado.
El trabajo publicado cubre el 98% del genoma de la cebada, incluidos los fragmentos repetitivos que suponen el 80% del código, así como su orden y su contexto. Esa es la información necesaria para relacionar los genes con las características que estos expresan y así empezar a toquetear buscando cambios concretos.
Además, el equipo de Stein ha podido aprender más sobre el malteado. En la variedad de cebada analizada, la secuencia responsable de la expresión de la alfa-amilasa se repite varias veces con ligeras variaciones, lo que podría permitir en el futuro potenciar unas u otras según las necesidades: potencialmente podría cultivarse un tipo de cebada que aumente la producción de alfa-amilasa, mejorando la conversión de almidón en azúcar, acelerando el tiempo de malteado o necesitando menos energía en el proceso.
La genética también salvará al café
De momento, esta investigación ha dado el primer paso para obtener y cultivar cebada más apropiada para los fabricantes de cerveza y de whisky, adaptándola a sus necesidades y permitiendo investigar con distintas variedades. No son los únicos productos que podrán sobrevivir y mejorar gracias a la genética. Hace unos meses un equipo de la Universidad de California Davis publicaba por primera vez el genoma de ‘Coffea arabica’, la especie de la que proviene el 70% de la producción mundial de café, otro producto vital para la economía (y para la productividad) de millones de personas.
Hicieron pública la información porque si la cerveza puede mejorar, el café necesita es ser salvado: el cambio climático amenaza seriamente la supervivencia de estos cultivos, que requieren unas condiciones de temperatura y humedad concretos para sobrevivir. Conocer su genoma y ponerlo al alcance de todo el científico que quiera echarle un vistazo ayudará a desarrollar variedades que aguanten mejor los cambios.
Todo sea por el café. Y ahora también por la cerveza.
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